Question

【題目】如圖所示，間距為L的水平平行金屬導軌上連有一定值電阻，阻值為R，兩質量均為m的導體棒ab和cd垂直放置導軌上，兩導體棒電阻均為R，棒與導軌動摩擦因數均為，導軌電阻不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個導軌處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B。現用某一水平恒力向右拉導體棒ab使其從靜止開始運動，當棒ab勻速運動時，棒cd恰要開始滑動，（重力加速度為g）求：

（1）棒ab勻速運動的速度大小

（2）若棒ab從開始運動到勻速的過程中流過的電荷量為q，這一過程經歷的時間是多少？

Answer 1

【答案】（1）v= （2）

【解析】

（1）設棒ab速度為v，則棒ab中的感應電流

棒cd中的感應電流為

cd受安培力

當棒cd恰要滑動時，F1=mg，即=mg

得

（2）設棒ab受恒定外力為F，勻速運動時棒ab中的電流為I，棒ab所受安培力F2=BIL

對棒cd: F1==mg

棒ab: F=F2+mg=2F1+mg

得

對棒ab從開始運動到勻速過程，設運動時間為t；

由動量定理：

而

故

解得