题目内容
如下图,平行光滑金属导轨相距L=0.7m,倾角θ=处在垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T,一质量为0.2kg的金属棒,垂直放在轨道上,且接触良好,已知电阻R=3Ω,其余部分电阻不计,现将金属棒由静止释放,求金属棒在轨道上下滑的最大速度(轨道足够长).
24.5m/s
棒开始做加速运动,最后做匀速直线运动.棒达最大速度时处于平衡状态,受力分析如图所示,安培力F,支持力,重力mg,设棒的最大速度为v,此时产生的感应电动势
E=BLv,I=
所受安培力F=BIL=, ①
根据力的平衡条件,有:F=mgsinθ, ②
联立①②得,金属棒在轨道上下滑的最大速度:
v=24.5m/s.
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