题目内容
【题目】如图甲所示,固定轨道由倾角的斜导轨和水平导轨平滑连接而成,轨道所在空间存在方式竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,两导轨间距为L,上端用阻值为R的电阻连接。一电阻也为R的金属杆MN从斜导轨上某一高度处,由静止开始沿光滑的斜导轨下滑,一段时间后滑入水平导轨,其速率v随时间t的变化关系如图乙所示。杆MN始终垂直于导轨接触良好,图乙中为已知量,导轨电阻不计,求:
(1)杆MN在倾斜导轨下滑时通过电阻R的最大感应电流;
(2)杆MN运动过程中所受安培力的最大值。
【答案】(1);(2)
【解析】
试题分析:(1)经分析可知,杆MN下滑的速度最大时,产生的感应电动势最大,回路中的电流最大,则有:
由欧姆定律可知:,解得:。
(2)杆MN刚滑入水平轨道时受到的安培力最大,
此时产生的感应电动势为:,
所以安培力的最大值为:。
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