35、如图32-1所示,两根互相平行、间距d=0.4米的金属导轨,水平放置于匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,磁场垂直于导轨平面,金属滑杆ab、cd所受摩擦力均为f=0.2N。两根杆电阻均为r=0.1Ω,导轨电阻不计,当ab杆受力F=0.4N的恒力作用时,ab杆以V1做匀速直线运动,cd杆以V2做匀速直线运动,求速度差(V1- V2)等于多少?

分析与解:在电磁感应现象中,若回中的感应电动势是由导体做切割磁感线运动而产生的,则通常用ε=BlVsinθ来求ε较方便,但有时回路中的电动势是由几根棒同时做切割磁感线运动产生的,如果先求出每根导体棒各自的电动势,再求回路的总电动势,有时就会涉及“反电动势”而超纲。如果取整个回路为研究对象,直接将法拉第电磁感应定律ε=用于整个回路上,即可“一次性”求得回路的总电动势,避开超纲总而化纲外为纲内。

cd棒匀速向右运动时,所受摩擦力f方向水平向左,则安培力Fcd方向水平向右,由左手定则可得电流方向从c到d,且有:

Fcd = IdB = f

I =       ①

取整个回路abcd为研究对象,设回路的总电势为ε,由法拉第电磁感应定律ε=,根据B不变,则△φ=B△S,在△t时间内,

△φ=B(V1-V2)△td

所以:ε=B(V1-V2)△td/△t=B(V1-V2)d     ②

又根据闭合电路欧母定律有:I=ε/2r     ③  

由式①②③得:V1-V2 = 2fr / B2d2

代入数据解得:V1-V2 =6.25(m/s)

 0  137836  137844  137850  137854  137860  137862  137866  137872  137874  137880  137886  137890  137892  137896  137902  137904  137910  137914  137916  137920  137922  137926  137928  137930  137931  137932  137934  137935  137936  137938  137940  137944  137946  137950  137952  137956  137962  137964  137970  137974  137976  137980  137986  137992  137994  138000  138004  138006  138012  138016  138022  138030  447348 

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