题目内容
【题目】如图所示，有一垂直于纸面向里、磁感应强度B＝0.1T的水平匀强磁场，垂直于匀强磁场放置一足够长的U型金属框架，框架上有一导体ab保持与框架垂直接触，且由静止开始下滑。已知ab长1m，质量为0.1kg，电阻为0.1Ω，框架光滑且电阻不计，取g=10m/s2，求：
（1）导体ab下落的最大加速度大小；
（2）导体ab下落的最大速度大小；
（3）导体ab达到最大速度时产生的电功率。
【答案】（1）10m/s2；（2）10m/s；（3）10W
【解析】
(1)对导体ab受力分析可知，其开始运动时所受的合力最大，即为重力，由牛顿第二定律可知
Mg=ma
最大加速度为
a=g=10m/s2
(2)导体ab下落的速度最大时，加速度为零，此时有
mg=F安
F安=BIL
I=
E=BLvmax
联立以上各式得
vmax＝
＝
m/s＝10m/s
(3)导体ab达到最大速度时其电功率为P＝IE，由以上各式得
P＝
＝
W＝10W
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