Question

【題目】如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導軌PQ、MN，間距為，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感強度的勻強磁場中，電阻均為，質量分別為和的兩金屬棒，平行地擱在光滑導軌上，現固定棒，使棒在水平恒力的作用下，由靜止開始作加速運動。試求：

（1）當V表讀數為時，棒的加速度多大？

（2）棒能達到的最大速度；

（3）若在棒L2達時撤去外力F，并同時釋放棒L1，求棒L2達穩定時速度值；

（4）若固定L1，當棒的速度為，且離開棒距離為S（m）的同時，撤去恒力F，為保持棒作勻速運動，可以采用將B從原值（）逐漸減小的方法，則磁感強度B應怎樣隨時間變化（寫出B與時間t的關系式）？

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）（4）

【解析】

（1）和串連，電流；
受到的安培力，

加速度；

（2）設的最大速度，，

解得；

（3）要使棒L2保持勻速運動，必須使回路中的磁通量保持不變，設撤去F時磁感應強度為B，則，得．