Question

【题目】如图所示，竖直放置的平行金属光滑导轨MN和PQ，相距L=0．40m，导轨上端接一电阻 R=1．5Ω，导轨处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=0．5T．有质量m=0．02kg，阻值为r=0．5Ω的导体棒AB紧挨导轨，沿着导轨由静止开始下落，其他部分的电阻及接触电阻均不计．

问：（1）导体棒AB在下落过程中，产生的感应电流的方向和AB棒受到的磁场力的方向．

（2）导体棒能达到的最大速度是多少?

（3）从静止释放到达最大速度过程中，若下降高度h=8m，则回路中产生的电能是多少？

Answer 1

【答案】（1）从A到B；向上

（2）10m/s

（3）0．6J

【解析】(1)根据右手定则可知，导体棒AB在下落过程中，产生的感应电流的方向从A到B；

(2)当导体棒速度最大时满足：mg＝BIL

E=BLvm

解得vm＝10m/s

(3)由能量关系可知：E＝mgh－mvm2

解得E＝0.6 J.