如图16-1所示.MN.PQ是两根足够长的固定平行金属导轨.两导轨间的距离为L.导轨平面与水平面的夹角为θ.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场.磁感应强度为B.在导轨的M.P端连接一个阻值为R的电阻.一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止释放开始沿导轨下滑.求ab棒的最大速度.(要求画出ab棒的受力图.已知ab与� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

如图16-1所示，MN、PQ是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B.在导轨的M、P端连接一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止释放开始沿导轨下滑.求ab棒的最大速度.(要求画出ab棒的受力图，已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻不计)

图16-1

解析:这是一道高考题，它考查了电磁感应规律与力学规律的综合应用.

ab下滑做切割磁感线运动，产生的感应电流方向及受力如图16-2所示.

图16-2

当ab下滑的加速度a=0时，ab棒的速度最大，设为v_m,此时E=BLv_m ①

F=BIL ②

mgsinθ=μmgcosθ+ ③

所以v_m=.

答案：v_m=

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图16-1

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图16（1）

图16（2）

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