Question

如圖所示，有一個水平勻強磁場，在垂直于磁場方向的豎直平面內(nèi)放一個金屬框，AB可以自由上下滑動，且始終保持水平，無摩擦。若AB質(zhì)量為m=0.2g，長L=0.1m，電阻R=0.2Ω，其他電阻不計，磁感應(yīng)強度B=0.1T，g=10m/s2。

（1）求AB下落速度為2m/s時，其下落的加速度及產(chǎn)生的熱功率是多少？

（2）求AB邊下落時的最大速度？

 

Answer 1

（1），（2）

【解析】

試題分析：（1）AB下落過程中切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，

受到的安培力為

通過AB的電流為

根據(jù)牛頓第二定律，AB運動的加速度為：

克服安培力做功，能量轉(zhuǎn)化為電熱，故熱功率為

聯(lián)立解得：，即加速度方向豎直向下，

（2）當重力和安培力相等時，AB的速度最大，即，解得

考點：考查了導(dǎo)體切割磁感線運動