题目内容
(2012广东汕头二模)如图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上.在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动.不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力.求:
(1)导轨对杆ab的阻力大小f.
(2)杆ab中通过的电流及其方向.
(3)导轨左端所接电阻的阻值R.
解析:(1)杆进入磁场前做匀加速运动,有
①(2分)
②(2分)
解得导轨对杆的阻力
③(2分)
(2)杆进入磁场后做匀速运动,有
④(2分)
杆ab所受的安培力
⑤(1分)
解得杆ab中通过的电流
⑥(2分)
杆中的电流方向自a流向b ⑦(2分)
(3)杆产生的感应电动势
⑧(1分)
杆中的感应电流
⑨(2分)
解得导轨左端所接电阻阻值
⑩(2分)
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