题目内容

(15分)如图所示,两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上,两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置,其间距为L,电阻不计。两条导轨足够长,所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α.两个金属棒ab和的质量都是m,电阻都是R,与导轨垂直放置且接触良好.空间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.

(1)如果两条导轨皆光滑,让固定不动,将ab释放,则ab达到的最大速度是多少?

(2)如果将ab与同时释放,它们所能达到的最大速度分别是多少?

 

【答案】

(1)(2)

【解析】

试题分析:(1) ab运动后切割磁感线,产生感应电流,而后受到安培力,当受力平衡时,加速度为0,速度达到最大,受力情况如图所示.

则: mgsinα=F安cosα  (2分) 

又F安=BIL        (2分) 

I=E感/2R         (2分) 

E感=BLvmcosα    (2分) 

联立上式解得  (2分) 

 (2)若将ab、同时释放,因两边情况相同,所以达到的最大速度大小相等,这时ab、都产生感应电动势而且是串联.

∴mgsinα=F安‘cosα    (1分)     F安‘=BL            (1分) 

  (1分)   ∴。    (2分) 

考点: 考查了共点力平衡条件的应用,安培力的求解,导体切割磁感线运动

 

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