题目内容
如图4-8所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根水平放置相距L且足够长的平行金属导轨AB、CD,在导轨的AC间连接一阻值为R的电阻,一根垂直于导轨放置的金属棒ab的质量为m,导轨和金属棒的电阻不计,金属棒与导轨间动摩擦因数为μ.若用恒力F沿水平向右拉棒运动,求金属棒的最大速度.![]()
图4-8
解析:ab棒受恒力F作用向右加速运动产生感应电流,电流在磁场中受安培力F安作用,如图所示,随v↑→E↑→I↑→F安↑→F合↓→a↓,当金属棒所受合力为零时,加速度为零,速度最大,根据平衡条件,有:
![]()
F-F安-Fμ=0①
又有F安=BIL②
I=
③
E=BLv④
Fμ=μmg⑤
由式①②③④⑤解得:vmax=
.
答案:vmax=![]()
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