Question

【题目】如图所示，平行导轨宽为L、倾角为θ，处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感强度为B，CD为磁场的边界，导轨左端接一电流传感器，CD右边平滑连一足够长的导轨。质量为m、电阻为R的导体棒ab长也为L，两端与导轨接触良好，自导轨上某处由静止滑下。其余电阻不计，不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。

(1)棒ab上的感应电流方向如何？

(2)棒ab在磁场内下滑过程中，速度为v时加速度为多大？

(3)若全过程中电流传感器指示的最大电流为I0。求棒ab相对于CD能上升的最大高度。

Answer 1

【答案】(1) 流向 ； (2) ； (3)

【解析】

(1)根据楞次定律可判定：棒在磁场中向下滑动时，电流由b流向a；

(2)当棒的速度为v时，切割磁感线产生的感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律，安培力，根据牛顿第二定律，有

解得：

(3)棒下滑到CD处回路电流最大，有

棒ab滑过CD后直接到右侧最高点，由机械能守恒定律，有

解得：