Question

两根相距L=20cm的平行导轨，固定在绝缘板上，倾斜部分与水平方向成α=30⁰角。在导轨的倾斜部分和水平部分分别放两根质量均为m=20g的铜棒，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.25，整个装置放在磁感强度B=0.1T竖直向上的匀强磁场中，如图所示，两根铜棒的总电阻R="0.2Ω," 导轨的电阻不计，求：
（1）cd棒开始运动时的电流多大？
（2）ab棒由斜面顶端静止下滑的速度达到多大时，静止在水平轨道上的cd棒才开始运动？

Answer 1

(1) 2.5(A)   (2)28.9

解：CD受力如图，开始运动时则
F_安=f_m
而f_m=μmg
F_安=BIL
∴I=μmg/BL=0.25×20×10^－3×10/0.1×20×10^－2
=2.5(A)
(2)ab切割磁感线感应电动势为E则E="BLv" ·cosα
又E=IR
∴v=IR/Blcosα=2.5×0.2/(0.1×0.2×cos(30⁰)
=≈28.9