解题思路:导体棒ab向下先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动,速度达到最大,此时棒受到重力、支持力、滑动摩擦力、安培力平衡,推导出安培力与速度关系式,由平衡条件求出最大速度vm.
导体棒ab向下先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动,速度达到最大,由匀速运动的力平衡条件得:
mgsinα=FA
又FA=BIL,I=
BLvm
R
则得:FA=
B2L2vm
R
联立得:vm=[mgRsinα
B2L2=
0.2×10×0.1×0.5/0.2×0.2×1×1]m/s=2.5m/s
答:ab棒下滑的最大速度vm为2.5m/s.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;法拉第电磁感应定律.
考点点评: 本题是电磁感应与力学知识的综合题,推导出安培力与速度的关系式是关键,再根据导体棒的运动状态,运用平衡条件进行研究是常用的思路,也可以根据能量守恒定律求解.