Question

【题目】如图所示，线框由导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，导体棒ab所在处有匀强磁场且B2＝2 T，已知ab长L＝0.1 m，整个电路总电阻R＝5 Ω.螺线管匝数n＝4，螺线管横截面积S＝0.1 m2.在螺线管内有如图所示方向磁场B1，若磁场B1以均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(g＝10 m/s2)

（1）通过导体棒ab的电流大小；

（2）导体棒ab的质量m大小；

（3）若B1＝0，导体棒ab恰沿cd、ef匀速下滑，求棒ab的速度大小.

Answer 1

【答案】(1) ；(2) m=0.016kg ；(3) v=20m/s

【解析】

（1）螺线管产生的感应电动势：=4V

闭合电路欧姆定律，

（2）安培力F1=B2I1L=2×0.8×0.1N=0.16N

导体棒静止时有F=mg，

求得 m=0.016kg

（3）切割磁力线所产生的电动势E2=B2Lv

闭合电路欧姆定律：

安培力表达式：F2=B2I2L

导体棒静止时有 F2=mg 代入数据得：v=20m/s