Question

（16分）如圖，一勻強磁場的磁感應強度B＝0.1T，方向沿水平方向，在垂直于磁場方向的豎直平面內(nèi)放一個U型光滑金屬框，金屬棒PQ與U型框接觸良好，可以自由上下滑動，且始終保持水平．若PQ棒的質(zhì)量為m=0.2g，長L=0.1m，電阻R＝0.2，其它電阻不計，取g＝10m/s²。求：

（1）PQ棒下落速度為2m/s時，流過PQ棒的電流大小和方向？

（2）此時PQ棒受到的安培力多大？

（3）PQ棒下落能達到的最大速度是多少？

Answer 1

（1）PQ棒下落速度v=2m/s，產(chǎn)生的感應電動勢為 E=BLv=0.02V（2分）

回路中的電流 （2分）

PQ棒上的電流方向是由P流向Q（2分）

PQ棒所受的安培力F=BLI=0.001N（2分）

（2）PQ棒勻速下落時速度為最大，有 BLI_m=mg（2分）

而   （2分）

（2分）

∴ （2分）