题目内容

【题目】如图a所示,竖直平面内两根光滑且不计电阻的长平行金属导轨,间距L,导轨间的空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场;将一质量m、电阻R的金属杆水平靠在导轨处上下运动,与导轨接触良好

1若磁感应强度随时间变化满足B=kt,k为已知非零常数金属杆在距离导轨顶部L处释放,则何时释放,会获得向上的加速度

2若磁感应强度随时间变化满足,B0、c、d均为已知非零常数为使金属杆中没有感应电流产生,从t=0时刻起,金属杆应在外力作用下做何种运动?

【答案】1时释放金属棒,加速度向上;

2金属棒由静止开始向下做匀加速直线运动

【解析】

试题分析:1由法拉第电磁感应定律得:

安培力:

设t时刻能获得向上的加速度,此时安培力:FA>mg,即:

解得:

2设t=0时,金属杆距离顶部x,为了不产生感应电流,任意时刻t时磁通量应与刚开始时相同,设t时间内位移s,已知:,磁通量保持不变,则

解得:,由静止开始向下的匀加速直线运动

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