Question

（10分）摩擦滑動，在螺線管內有圖示方向磁場B₁，若均勻增加，而ab所在處為勻強磁場B₂=2T，螺線管匝數n=4，螺線管橫截面積S=0.1m²．導體棒ab質量m=0.02kg，長L=0.1m，整個電路總電阻R=5Ω，試求（g取10m/s²）：

（1）ab下落時的最大加速度．
（2）ab下落時能達到的最大速度．

Answer 1

（1）2m/s²    （2）5m/s

試題分析：（1）螺線管產生的感應電動勢：
       （1分）
由閉合電路歐姆定律，可得：        （1分）
導體棒ab所受到的安培力為：
     （1分）
導體棒ab下落時的最大加速度：
       （2分）
（2）切割磁力線所產生的電動勢為：       （1分）
由閉合電路歐姆定律，可得：         （1分）
導體棒ab所受到的安培力為：          （1分）
由受力分析，當，此時導體棒ab的速度最大
則有          （2分）