如圖所示,質量為M的導體棒ab,垂直放在相距為l的平行光滑金屬導軌上.導軌平面與水平面的夾角為θ,並處於磁感應...
問題詳情:
如圖所示,質量為M的導體棒ab,垂直放在相距為l的平行光滑金屬導軌上.導軌平面與水平面的夾角為θ,並處於磁感應強度大小為B、方向垂直於導軌平面向上的勻強磁場中.左側是水平放置、間距為d的平行金屬板,R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值,不計其他電阻.
(1)調節Rx=R,釋放導體棒,當棒沿導軌勻速下滑時,求通過棒的電流I及棒的速率v;
(2)改變Rx,待棒沿導軌再次勻速下滑後,將質量為m、帶電荷量為+q的微粒水平*入金屬板間,若它能勻速通過,求此時的Rx.
【回答】
(1)導體棒勻速下滑時,
Mgsin θ=BIl①
I=②
設導體棒產生的感應電動勢為E0
E0=Blv③
由閉合電路歐姆定律得
I=④
聯立②③④,得
v=.⑤
(2)改變Rx,待棒再次勻速下滑後,由②式可知電流不變,設帶電微粒在金屬板間勻速通過時,板間電壓為U,電場強度大小為E
U=IRx⑥
E=⑦
mg=qE⑧
聯立②⑥⑦⑧,得Rx=.
*:(1) (2)
知識點:專題六 電場和磁場
題型:計算題
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