题目内容
【题目】如图甲所示,足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨竖直放置,其宽度
,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接阻值为
的电阻,质量为
、电阻为
的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,
(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响),求:
(1)判断金属棒两端a、b的电势高低;
(2)磁感应强度B的大小;
【答案】(1)b点电势高,a点电势低;(2)B=0.1T
【解析】
(1)由右手定则可知,ab中的感应电流由a流向b,ab相当于电源,则b点电势高,a点电势低;
(2)由x-t图象求得t=1.5s时金属棒的速度为:
金属棒匀速运动时所受的安培力大小为:,
,
联立得:
根据平衡条件得:
则有:
代入数据解得:B=0.1T
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