题目内容
如图所示,导线ab长0.1 m,电阻为1 Ω,可沿足够长竖直金属导轨无摩擦滑下,导轨上连接一电源,其电动势为1.5 V,内阻为0.5 Ω,垂直于导轨平面向里的匀强磁场磁感应强度为2 T,不计导轨电阻.当闭合S1、断开S2时,ab保持静止.求断开S1、闭合S2,ab所获得的最大速度以及达到最大速度时电路中的电功率.
解答：能达到的最大速度为5 m/s,达到最大速度时电路中的电功率为1 W
当闭合S1,断开S2时,ab保持静止,导线ab受到竖直向下的重力mg和竖直向上的安培力F,且受力平衡.
即mg=F=IablB=
当断开S1,闭合S2后,导线ab做向下的变加速运动,速度不断增大,加速度不断减小.加速度变为0时,速度达到最大.
通过ab的电流为
Iab=
导线ab所受的安培力F为
F=BIabl=mg
ab所获得的最大速度为:
vm=
=5 m/s
达到最大速度时电路中的电功率为
P=Fvm=
=1 W.
练习册系列答案
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