Question

【題目】如圖甲所示，兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導軌間距為l。M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直，導軌和金屬桿的電阻可忽略。整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下。讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦，重力加速度為g.

（1）在加速下滑時，當ab桿的速度大小為v時，求ab桿中的電流及其加速度的大��；

（2）求在下滑過程中，ab桿可以達到的速度最大值。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】(1)當ab桿速度為v時，感應電動勢E=BLv，

此時電路電流

方向由據右手定則知ab桿中電流方向a→b，b點電勢高

桿受到安培力

對桿受力分析如圖：

加速度為：

(2)當a=0時，即時，ab桿的速度可以達到最大值

所以，