题目内容
【题目】水平桌面上固定着两相距为L的平行金属导轨,导轨右端接电阻R,在导间存在宽度均为d的有界匀强磁场区域I和Ⅱ,磁感应强度为B,方向竖直向下。I区和Ⅱ区之间有宽为s0的无场区。金属棒CD质量为m,电阻为r,水平置于导轨上,用绝缘水平细线通过定滑轮与质量也为m的物体A相连,金属棒CD从距I区左边界s处由静止释放,运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直。在棒穿过两磁场区域的过程中,通过电阻R的电流变化情况相同,重力加速度为g,不计其它电阻、摩擦力。求:
(1)金属棒刚进入磁场区域I时,受到的安培力的大小和方向;
(2)金属棒刚离开磁场区域I时的速度;
(3)金属棒穿越区域I的时间。
【答案】(1),水平向左(2)(3)
【解析】(1)设金属棒刚进入I区的速度为,由机械能守恒定律可得
由,闭合回路欧姆定律,安培力
联立解得,方向水平向左
(2)由题意可知,进入II区的初速度与进入I区的初速度相同
金属棒在I区和II区之间的无磁场区运动
对金属棒,对物体A: ,解得
由,解得
(3)对金属棒
对物体A:
又知道,
联立解得
练习册系列答案
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