Question

【題目】如圖所示，光滑平行金屬導軌PP′和QQ′之間距離為1m且足夠長，都處于同一水平面內，P和Q之間連接一電阻R=10Ω，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場B=2T中．現垂直于導軌放置一根導體棒MN，電路中導線和導體棒電阻不計，用一水平向右F=5N的力拉動導體棒MN從靜止開始運動，則

（1）導體棒中的電流方向？（回答M→N還是N→M）

（2）當導體棒勻速運動時,棒中的電流大小是多少安？

（3）求導體棒最終的速度.

Answer 1

【答案】（1）N→M（2）2.5A（3）12.5m/s

【解析】（1）根據右手定則或者楞次定律可知，導體棒的電流方向： N→M

（2）勻速運動時，F安=F=5N

由F安=BIL得I=F/BL=5/2×1=2.5A

（3）導體棒受到外力F和安培力的作用，做加速度減小的加速運動，當a=0時達到最大速度，此時F安=F,最后以最大速度做勻速直線運動。

由閉合電路歐姆定律 I=E/R

法拉第電磁感應定律 E=BLvmax

可知vmax=IR/BL=12.5m/s