2. 学历类
  3. 如图，两边平行、间距为l的U形光滑金属导轨，沿竖直方向放置于磁感应强度为B的匀强

如图，两边平行、间距为l的U形光滑金属导轨，沿竖直方向放置于磁感应强度为B的匀强

题库2022-08-02  105
问题 如图，两边平行、间距为l的U形光滑金属导轨，沿竖直方向放置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直；质量为m、电阻为R的导体杆ab垂直于导轨，沿导轨竖直下滑，并保持良好接触。若导轨的长度足够长，电阻忽略不计。重力加速度大小为g。求(1)ab在运动过程中能够达到的最大速度；(2)ab在下滑过程中，重力的最大瞬时功率。
选项
答案
解析 ab在下滑过程中受重力和安培力的作用。随着下滑速度的增大，安培力逐渐增大，当安培力与重力平衡时，ab做匀速下滑运动，此时速度最大。(1)设此时ab所受安培力为Fm，ab两端电动势为E，通过ab的电流为Im，最大速度为Vm，则有(2)重力的最大瞬时功率
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