Question

【题目】如图所示，导体杆ab的质量为kg，电阻为，放置在与水平面成角的光滑倾斜金属导轨上，导轨间距为0.5m且电阻不计，系统处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为0.2T，电源内阻为，通电后杆能静止于导轨上，g取10m/s2。

求：

（1）电源电动势E；

（2）若突然将磁场反向，求反向后瞬间导体杆的加速度。（不计磁场反向引起的电磁感应效应）

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）开关闭合，通电导体棒受重力、安培力、支持力而处于静止状态，受力示意图如下：

沿斜面方向受力平衡：

①

根据欧姆定律：

②

联立①、②解得：

③

（2）磁场反向后，导体棒将沿导轨向下加速运动，受力示意图如下

由牛顿第二定律：

④

解得：

（沿导轨平面向下） ⑤