如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在轨

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  • 解题思路:当导体棒上滑达到最大速度时,受重力、拉力、支持力和安培力处于平衡,根据平衡条件列出表达式,下滑时达到最大速度时,受重力、支持力和安培力处于平衡,根据平衡列出表达式,联立两式解出最大速度和拉力F.

    当ab杆沿导轨上滑达到最大速度v时,其受力如图所示:

    由平衡条件可知:

    F-FB-mgsinθ=0①

    又 FB=BIL②

    而I=

    BLv

    R③

    联立①②③式得:F−

    B2L2v

    R−mgsinθ=0④

    同理可得,ab杆沿导轨下滑达到最大速度时:mgsinθ−

    B2L2v

    R=0⑤

    联立④⑤两式解得:F=2mgsinθ v=

    mgRsinθ

    B2L2

    故杆ab最后回到ce端的速度v=

    mgRsinθ

    B2L2,拉力F的大小为2mgsinθ.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律.

    考点点评: 该题为电磁感应与动力学综合的问题,解决本题的关键理清导体棒的运动情况,知道达到最大速度时,加速度为零,处于平衡状态.

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