题目内容
如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为
,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为
、有效电阻为
的导体棒在距磁场上边界
处静止释放。导体棒进入磁场后,通过电流表的电流逐渐减小,最终稳定为
。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。求:
(1)磁感应强度
的大小;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度
的大小;
(3)通过电流表电流的最大值
。
![]()
解:(1)(2分)电流稳定后,导体棒做匀速运动 ![]()
解得
……………………………………………………………2分
(2)(3分)感应电动势 ![]()
感应电流 ![]()
解得
………………………………………………………3分
(3)(4分)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为![]()
机械能守恒
…………………………………………………1分
感应电动势的最大值
……………………………………………1分
感应电流的最大值
……………………………………………1分
…………………………………………………………………1分
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