题目
如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为、有效电阻为的导体棒在距磁场上边界处静止释放。导体棒进入磁场后,通过电流表的电流逐渐减小,最终稳定为。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。求:(1)磁感应强度的大小;(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小;(3)通过电流表电流的最大值。
答案: 解:(1)(2分)电流稳定后,导体棒做匀速运动 解得 ……………………………………………………………2分 (2)(3分)感应电动势 感应电流 解得 ………………………………………………………3分 (3)(4分)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为 机械能守恒 …………………………………………………1分 感应电动势的最大值 ……………………………………………1分 感应电流的最大值 ……………………………………………1分 …………………………………………………………………1分