Question

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導軌和圓環(huán)上各有一根與導軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，兩金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R，其余電阻不計。整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。當用水平向右的恒力F=mg拉細桿a，達到勻速運動時，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處，試求：

（1）桿a做勻速運動時，回路中的感應(yīng)電流；

（2）桿a做勻速運動時的速度；

（3）桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度。   

Answer 1

（1）    

（2）  

（3）  

解析:

【小題1】勻速時，拉力與安培力平衡，F(xiàn)=BIL

    得：                        

【小題2】金屬棒a切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢E=BLv

    回路電流  聯(lián)立得：

【小題3】平衡時，棒和圓心的連線與豎直方向的夾角為θ，

        得：θ=60°