如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置,相距為L,一理想電流表與兩導軌相連,勻強磁場與導軌平面垂直.一質量為...
問題詳情:
如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置,相距為L,一理想電流表與兩導軌相連,勻強磁場與導軌平面垂直.一質量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放.導體棒進入磁場後,流經電流表的電流逐漸減小,最終穩定為I.整個運動過程中,導體棒與導軌接觸良好,且始終保持水平,不計導軌的電阻.求:
(1)磁感應強度的大小B;
(2)電流穩定後,導體棒運動速度的大小v;
(3)流經電流表電流的最大值Im.
【回答】
解析: (1)電流穩定後,導體棒做勻速運動 BIL=mg① (2分)
解得 B=.②(1分)
(2)感應電動勢 E=BLv③ (2分)
感應電流 I=④(1分)
由②③④式解得 v=.(1分)
(3)由題意知,導體棒剛進入磁場時的速度最大,設為vm
機械能守恆 mv=mgh(2分)
感應電動勢的最大值 Em=BLvm(1分)
感應電流的最大值 Im=(1分)
解得 Im=.(1分)
*: (1)B= (2)v= (3)Im=
知識點:專題八 電磁感應
題型:綜合題
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