Question

【題目】在水平面內(nèi)固定有兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距L=2.0m，阻值R=0.80Ω的電阻固定接在兩導(dǎo)軌間，整體位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T，俯視圖如圖所示．有一根導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，在水平向右恒力F=1.5N的作用下，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒ab始終與兩導(dǎo)軌垂直且不脫離導(dǎo)軌，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻及空氣阻力．

⑴求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)前4.0m過程中流過R上的電荷量；

⑵求導(dǎo)體棒ab的最大速度．

Answer 1

【答案】⑴⑵

【解析】（1）根據(jù)和求出平均感應(yīng)電流，再由求出流過R上的電荷量；（2）當(dāng)導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度最大，根據(jù)平衡條件求出最大速度.

（1）平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

磁通量變化量：

平均感應(yīng)電流：

流過R上的電荷量：

得：

（2）設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大為，則：

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

電流：

安培力：

即

解得：