Question

【題目】如圖所示，線框由導(dǎo)線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，導(dǎo)體棒ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動，導(dǎo)體棒ab所在處有勻強(qiáng)磁場且B2＝2 T，已知ab長L＝0.1 m，整個電路總電阻R＝5 Ω.螺線管匝數(shù)n＝4，螺線管橫截面積S＝0.1 m2.在螺線管內(nèi)有如圖所示方向磁場B1，若磁場B1以均勻增加時，導(dǎo)體棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，試求：(g＝10 m/s2)

（1）通過導(dǎo)體棒ab的電流大小；

（2）導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m大小；

（3）若B1＝0，導(dǎo)體棒ab恰沿cd、ef勻速下滑，求棒ab的速度大小.

Answer 1

【答案】(1) ；(2) m=0.016kg ；(3) v=20m/s

【解析】

（1）螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：=4V

閉合電路歐姆定律，

（2）安培力F1=B2I1L=2×0.8×0.1N=0.16N

導(dǎo)體棒靜止時有F=mg，

求得 m=0.016kg

（3）切割磁力線所產(chǎn)生的電動勢E2=B2Lv

閉合電路歐姆定律：

安培力表達(dá)式：F2=B2I2L

導(dǎo)體棒靜止時有 F2=mg 代入數(shù)據(jù)得：v=20m/s