Question

如图所示，有一个水平匀强磁场，在垂直于磁场方向的竖直平面内放一个金属框，AB可以自由上下滑动，且始终保持水平，无摩擦。若AB质量为m=0.2g，长L=0.1m，电阻R=0.2Ω，其他电阻不计，磁感应强度B=0.1T，g=10m/s2。

（1）求AB下落速度为2m/s时，其下落的加速度及产生的热功率是多少？

（2）求AB边下落时的最大速度？

 

Answer 1

（1），（2）

【解析】

试题分析：（1）AB下落过程中切割磁感线产生的感应电动势为，

受到的安培力为

通过AB的电流为

根据牛顿第二定律，AB运动的加速度为：

克服安培力做功，能量转化为电热，故热功率为

联立解得：，即加速度方向竖直向下，

（2）当重力和安培力相等时，AB的速度最大，即，解得

考点：考查了导体切割磁感线运动