Question

【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L，電阻R與兩導軌相連，磁感應強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直．一質(zhì)量為m，電阻不計的導體棒MN，在豎直向上的恒力F作用下，由靜止開始沿導軌向上運動．整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻．求：

（1）初始時刻導體棒的加速度；

（2）當流過電阻R的電流恒定時，求導體棒的速度大�。�

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：對導體棒受力分析，由牛頓第二定律求出加速度；當導體棒勻速運動時流過R的電流恒定，由安培力公式求出安培力，然后由平衡條件求出導體棒的速度．

（1）導體棒受到豎直向下的重力mg、拉力F，由牛頓第二定律得：F-mg=ma，解得：.

（2）導體棒在拉力和重力的作用下，做加速度減小的加速運動，當加速度為零時，達到穩(wěn)定狀態(tài)即做勻速運動，此時電流恒定，設此時速度為v，

導體棒產(chǎn)生的電動勢為：E=BLv

受到的安培力為：F安=BIL

穩(wěn)定時的電流為：

由平衡條件得:

以上聯(lián)立解得：