Question

【題目】如圖所示，豎直平行導(dǎo)軌間距，導(dǎo)軌頂端接有一開關(guān)S.導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦，導(dǎo)體棒的電阻，質(zhì)量，導(dǎo)軌的電阻不計，整個裝置處在與軌道平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度.當(dāng)導(dǎo)體棒由靜止釋放后，突然閉合開關(guān)，不計空氣阻力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，則棒的最大速度為_______，最終速度為__________.

Answer 1

【答案】

【解析】

[1]在0.8s時，金屬棒自由落體的速度

v=gt=8m/s

電動勢為

E=BLv=1.6V

電流為：

而靜止釋放0.8s時：

F=BIL=0.8N

重力

G=mg=0.1N

此時安培力F大于重力G，則閉合開關(guān)后導(dǎo)體棒做減速運動，故導(dǎo)體棒的最大速度vm=8m/s

[2]最終當(dāng)導(dǎo)體棒的重力和安培力平衡時，導(dǎo)體棒保持恒定速度做勻速直線運動．即：

代入數(shù)據(jù)解得：

v=1m/s