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如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导...

如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MNPQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为LMP两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.

(1)ba方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.

(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小.

(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.

 

(1) (2) (3) 【解析】 (1)AB杆下滑过程中某时刻的受力示意图; (2)当AB加速下滑时,感应电动势为: E=Blv AB杆中的电流为: I=E/R=Blv/R 安培力: F=BIl 加速度为: (3)当A=0时,即GSinθ=F时,AB杆的速度可以达到最大值 所以  
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(1)匀强电场的场强大小;

(2)ab两点间的电势差。

 

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