Question

【题目】如图所示，两条足够长的平行的光滑裸导轨c、d所在斜面与水平面间夹角为θ，间距为L，导轨下端与阻值为R的电阻相连，质量为m的金属棒ab垂直导轨水平放置，整个装置处在垂直斜面向上的磁感应强度为B的匀强磁场中．导轨和金属棒的电阻均不计，有一个水平方向的力垂直作用在棒上，棒的初速度为零，则：（重力加速度为g）

（1）若金属棒中能产生从a到b的感应电流，则水平力F需满足什么条件？

（2）当水平力大小为F1，方向向右时，金属棒ab加速向上运动。求金属棒的最大速度vm是多少？

Answer 1

【答案】（1）F＞mgtanθ；（2）

【解析】

（1）金属棒中能产生从a到b的感应电流，说明金属棒沿导轨向上运动切割磁感线．受力分析如图．

Fcosθ＞mgsinθ
得：F＞mgtanθ．
（2）金属棒加速上滑时，安培力平行于斜面向下，棒先加速后匀速，匀速时即为最大速度．

F1cosθ=mgsinθ+F安
F安=BIL=
解得：vmax=