题目内容

【题目】如图所示,一个足够长的光滑U形导体框架,其宽度为L,框架所在平面与水平面的夹角为α,其电阻忽略不计。匀强磁场垂直U形框架的平面向上,匀强磁场的磁感强度为B,今有一根导体棒ab,其质量为m,有效电阻为R,垂直导轨跨接在U形框架上,将导体棒ab由静止释放,求:

(1)导体ab在磁场中运动时,流过ab的电流方向;

(2)由静止释放导体棒ab,在导体棒达到最大速度前,下滑速度为v时的加速度大小.

【答案】(1)流过电阻R的电流方向为ba (2)

【解析】

(1)据右手定则,流过电阻R的电流方向为ba

(2)导体棒速度为v时切割磁感线产生的感应电动势:

棒中电流:

棒受到的安培力

设导体棒ab速度为v时的加速度为a,由牛顿第二定律得:

联立解得加速度

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