如圖所示，有一磁感強度為0.1T的水平勻強磁場，垂直勻強磁場放置一很長的金屬框架，框架上有一導體ab保持與框架...

問題詳情：

如圖所示，有一磁感強度為0.1T的水平勻強磁場，垂直勻強磁場放置一很長的金屬框架，框架上有一導體ab保持與框架邊垂直、由靜止開始下滑．已知ab長10cm，質量為0.1kg，電阻為0.1Ω，框架電阻不計，取g=10m/s2．求：

（1）導體ab下落的最大加速度和最大速度；

（2）導體ab在最大速度時產生的電功率．

【回答】

解：（1）對ab杆受力分析，受兩個力：重力和安培力，根據牛頓第二定律有 mg﹣F安=ma，要使a最大，而mg都不變，那F安就得最小，而安培力的最小值是0，也就是剛下滑的瞬間，a最大，解得最大速度為：am=g=10m/s2．

當最大速度時，那麼a=0，所以有

mg﹣F安=0，

即 mg=BIL，

根據歐姆定律得 I=

聯立以上兩式得 mg=

則得 v==m/s=103m/s

（2）導體ab在最大速度時產生的電功率：P=I2R，

又 I=

解得：P==W=103W

答：（1）導體ab下落的最大加速度為10m/s2，最大速度為103m/s；

（2）導體ab在最大速度時產生的電功率為103W．

知識點：專題八 電磁感應

題型：計算題