如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接

2025-05-05 15:34:34
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回答1:

(1)杆受力图如图所示:



重力mg,竖直向下,支撑力N,垂直斜面向上,安培力F,沿斜面向上.
故ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如上所示.
(2)当ab杆速度为v时,感应电动势E=BLv,此时电路中电流: I=
E
R
=
BLv
R

ab杆受到安培力: F=BIL=
B 2 L 2 v
R

根据牛顿运动定律,有:
ma=mgsinθ-F=mgsinθ-
B 2 L 2 v
R
a=gsinθ-
B 2 L 2 v
mR

故此时ab杆中的电流大小为: I=
BLv
R
,加速度的大小为: a=gsinθ-
B 2 L 2 v
mR

(3)当:
B 2 L 2 v
R
=mgsinθ
,时,ab杆达到最大速度v m,
此时: v m =
mgRsinθ
B 2 L 2

故在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值为: v m =
mgRsinθ
B 2 L 2