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试题详情

如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求:

(1)磁感应强度的大小;

(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

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试题答案

(1)设小灯泡的额定电流I0,有:P=I02R①

由题意,在金属棒沿着导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为 I=2I0

此时刻金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有 mg=BLI③

联立①②③式得

(2)设灯泡正常发光时,导体棒的速率为v,由电磁感应定律与欧姆定律得

E=BLv⑤

E=RI0

联立①②④⑤⑥式得 v=

试题解析

略。

少年,再来一题如何?
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