Question

【题目】如图所示，匝数N=10、横截面积S=0.04 m2的线圈中有方向竖直向上的均匀增加的匀强磁场；两相足够长的平行金属导轨间距为L=0.5m，固定在倾角为30°的斜面上；导轨通过开关S与线圈相连。一光滑金属杆质量m=0.05 kg，阻值R1=0.2 Ω，放置在导轨的M、N位置，M、N等高；导轨底端连接一阻值为R2=0.8 Ω的电阻；导轨所在区域有垂直于斜面向上的匀强磁场B2=0.5 T。闭合S，金属杆恰能静止；线圈与导轨的电阻忽略不计。g取10 m/s2。求：

（1）B1变化率的大小；

（2）断开S，金属杆从静止开始运动，金属杆达到稳定状态时速度的大小。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）线圈中的感应电动势

导线中的电流为

金属杆受力平衡

解得

（2）匀速时

解得

vm=4m/s