题目内容
【题目】两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab,处于竖直向上的匀强磁场中,如图所示,导电棒质量为m=1.2kg,长L=1m。当导电棒中通入I1=3A电流时,它可在导轨上匀速滑动,若电流强度增大为I2=5A时,导电棒可获得a=2m/s2的加速度,求:
(1)画出导电棒ab的受力示意图。
(2)装置所在处的磁感强度B的大小。
【答案】(1)导电棒的受力图:(2)1.2T
【解析】
当导电棒在导轨上匀速滑动时,滑动摩擦力与安培力平衡,列出平衡方程;导电棒加速运动时,安培力与滑动摩擦力的合力产生加速度,根据牛顿第二定律列方程,再与平衡方程联立解出B.
(1)设电流方向由a到b,画出导电棒的受力图如图示:
(2)导电棒做匀速直线运动,由力的平衡的BI1L-f=0
由牛顿第二定律得:BI2L-f=ma
解得B=1.2T
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