Question

【题目】在水平地面上，固定着光滑平行金属导轨MN、PQ，导轨宽度d=0.5m， 在MP端连接着阻值为R=1.5Ω的电阻，空间存在着竖直向下的匀强磁场，磁感强度B=1T，在导轨上放置着垂直于导轨，阻值r=0.5Ω的导体棒ab，导体棒与导轨保持良好接触，导体棒的长度与导轨宽度相等，其余电阻忽略不计，导体棒在恒力F=1N的水平拉力作用下，从静止开始向右运动。求:

(1)当导体棒的速度为4m/s时，ab两端的电压和流经R的电流方向

(2)导体棒所能达到的最大速度

Answer 1

【答案】（1）1.5V，从M到P；（2）8m/s

【解析】

（1）根据电动势公式得：

E=Bdv=1×0.5×4=2.0V

此时导体棒ab两端电压为路端电压，即电阻R两端电压：

流经R的电流：

根据右手定则，流经R的电流方向为从M到P；

（2）金属棒匀速运动过程中，速度达到最大，所受的安培力等于拉力：

F=F安=BIL=1N

电动势为：

电流为：

联立解得：