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如图所示,两条平行的金属导轨MP、NQ间距为L=0.4m,与水平面夹角为θ=37°,设导轨足够长且处在与导轨平面垂直的匀强磁场中,导轨上端相连的电源电动势E=3V,内阻r=0.5Ω,水平放置的导体棒
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更新时间:2024-04-27
问题描述:

如图所示,两条平行的金属导轨MP、NQ间距为L=0.4m,与水平面夹角为θ=37°,设导轨足够长且处在与导轨平面垂直的匀强磁场中,导轨上端相连的电源电动势E=3V,内阻r=0.5Ω,水平放置的导体棒ab质量m=0.04kg.电阻R=2Ω,两端始终与导轨接触良好,且能沿导轨无摩擦滑动,电路中其它电阻不计.当单刀双掷开关S与1接触时,导体棒刚好保持静止状态.

(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)导体棒受到的安培力大小;

(2)磁场磁感应强度的大小和方向;

(3)当开关S与2接通后,导体棒ab从静止释放,则导体棒下滑的最大速度是多少.

唐孝威回答:
  (1)导体静止根据共点力平衡得:F=mgsin37°=0.24N(2)回路中的电流为I=ER+r=32+0.5A=1.2A导体受到的安培力为F=BILB=FIL=0.241.2×0.4T=0.5T方向垂直于斜面向下(3)当安培力等于重力沿斜面的分力时,速度最大则I...
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