Question

【題目】如圖所示，平行導軌寬為L、傾角為θ，處在垂直導軌平面向下的勻強磁場中，磁感強度為B，CD為磁場的邊界，導軌左端接一電流傳感器，CD右邊平滑連一足夠長的導軌。質量為m、電阻為R的導體棒ab長也為L，兩端與導軌接觸良好，自導軌上某處由靜止滑下。其余電阻不計，不計一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。

(1)棒ab上的感應電流方向如何？

(2)棒ab在磁場內下滑過程中，速度為v時加速度為多大？

(3)若全過程中電流傳感器指示的最大電流為I0。求棒ab相對于CD能上升的最大高度。

Answer 1

【答案】(1) 流向 ； (2) ； (3)

【解析】

(1)根據楞次定律可判定：棒在磁場中向下滑動時，電流由b流向a；

(2)當棒的速度為v時，切割磁感線產生的感應電動勢為，根據閉合電路歐姆定律，安培力，根據牛頓第二定律，有

解得：

(3)棒下滑到CD處回路電流最大，有

棒ab滑過CD后直接到右側最高點，由機械能守恒定律，有

解得：