Question

【題目】寬度為L，足夠長的光滑傾斜導(dǎo)軌與水平面間夾角為，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌向上，范圍足夠大，導(dǎo)軌的上端連著一個(gè)阻值為R的電阻，下端連著一個(gè)阻值為2R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬棒ab長為L，質(zhì)量為m，電阻也為R，垂直地放在導(dǎo)軌上。在某一平行于導(dǎo)軌向上的恒力（圖中未畫出）的作用下，ab棒從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到未定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。整個(gè)過程中，通過斜面底端電阻2R的最大電流為I，求：

（1）通過ab棒的最大電流；

（2）ab棒的最大加速度；

（3）ab棒的最大速度。

Answer 1

【答案】（1）3I（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）ab棒在外力F的作用下沿導(dǎo)軌向上先做加速度a逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，

當(dāng)時(shí)，做勻速運(yùn)動(dòng)，速度最大，此時(shí)電流也最大．

由電路結(jié)構(gòu)知，此時(shí)，通過ab棒的電流為3I

（2）剛開始時(shí)，，感應(yīng)電流，導(dǎo)體不受安培力，最大，

當(dāng)速度時(shí)，有，得

解得

（3）時(shí)，，ab棒的電動(dòng)勢

又

可得