Question

如圖所示，M、N為豎直放置的兩平行金屬板，兩板相距d=0.4m．EF、GH為水平放置的且與M、N平行的金屬導軌，其右端(即F、H處)接有一R=0．3Q的電阻，導軌與M、N的上邊緣處在同一水平面上，兩導軌相距L=0．2m．現有一長為0．4m的金屬棒ab與導軌垂直放置，

并與導軌及金屬板接觸良好，金屬棒ab的總電阻為r=0．2Q，整個裝置處于豎直向下的勻

強磁場中，磁場的磁感應強度B=IT．現有一個重力不計的正電荷，以V₀=7m/s的速度從金

屬板的左端水平向右射入板間，為了使電荷能做勻速直線運動，試求：

(1)ab棒應向哪個方向勻速運動(答左或右，不答原因)?ab運動的速度為多大?

(2)如果金屬棒的質量m=0．4kg(取g=lOm／s2)，金屬棒與導軌和金屬板間的動摩擦因數都為u=0.5，則拉動金屬棒向前運動的水平拉力多大?

Answer 1

解：(1)向右勻速運動

   回路中的感應電動勢為E=BLv

   在回路中金屬棒ab的有效電阻為r／2，回路中的電流強度為

 兩平行金屬板之間的電壓為

根據題意有

   解得：v=8m／s

 (2)回路中的電流強度為:

   根據力的平衡條件。拉動金屬板向前運動的水平拉力為：