Question

（14分）如图所示，一个U形导体框架，其宽度L=1m，框架所在平面与水平面的夹用α=30°。其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形框架的平面垂直。匀强磁场的磁感强度B＝0.2T。今有一条形导体ab，其质量为m＝0.5kg，有效电阻R=0.1Ω，跨接在U形框架上，并且能无摩擦地滑动，求:

（1）由静止释放导体，导体ab下滑的最大速度v_m；

（2）在最大速度v_m时，在ab上释放的电功率。（g=10m/s²）。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 

解（1）导体ab受G和框架的支持力N，而做加速运动由牛顿第二定律

mgsin30°= ma      a =gsin30°= 5（m/s²）

设安培力为F_A

F_A=BIL=BEL/R=B²L²V/R

F_合=mgsin30⁰- F_A 

 

a= gsin30⁰-B²L²V/mR

当a=0时，速度v有最大值

　（2）在导体ab的速度达到最大值时，电阻上释放的电功率

 

 

 解析:略