Question

【題目】相距為L的兩光滑平行導軌與水平面成θ角放置．上端連接一阻值為R的電阻，其他電阻不計。整個裝置處在方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．質量為m，電阻為r的導體棒ab，垂直導軌放在導軌上，如圖所示。由靜止釋放導體棒ab，求：

（1）導體棒ab可達的最大速度vm；

（2）導體棒ab的速度為v=vm/3時的加速度a；

（3）回路產生的最大電功率Pm。

Answer 1

【答案】（1）vm=

（2）

（3）

【解析】

（1）導體棒ab達最大速度時，受力平衡

有mgsinθ=BImL Im=Em=BLvm

得：vm=

（2）根據牛頓第二定律有

得：

（3）Em=BLvm 得：

考查電磁感應現象與牛頓定律的結合，勻速運動時受力平衡，安培力等于重力沿斜面向下的分力，同理應用牛頓第二定律列式求解