如图所示,倾角30、宽为L1m的足够长的U形光 滑金属框固定在磁感应   强度B1T、范围足够大的匀强磁场中磁场方向垂直导轨平面斜向上,现用一平行于导轨的牵引力F,牵引一根质量为m0.2 kg,电阻R1 的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移    动。(金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直,不计 导轨电阻及一切摩擦)问:

1若牵引力是恒力,大小F=9 N,则金属棒达到的稳定速度v1多大?

2若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去拉力,从撤去拉力到棒的速度为零时止,通过金属棒的电量为q=0.48 C,金属棒发热为Q=1.12 J,则撤力时棒的速度v2多大?

 

 

【答案】 (1) v1=8 m/s;(2)v2=4 m/s

【解答】

1 v18 m/s;(2v24 m/s

【解析】

试题分析:

1)当金属棒达到的稳定速度v1时,感应电动势E=BLv1,回路中的电流I= ,此时金属棒处于平衡状态,所以有Fmg sin ,得:v18 m/s

2)由法拉第电磁感应定律:E= q=IΔt= , 解得 s 0.48 m

由能量守恒定律: mv22mgs sinQ,   得:v24 m/s

考点:法拉第电磁感应定律;导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化