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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...

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,在导轨平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于导轨平面斜向上。现有一平行于ce,垂直于导轨,质量为m,电阻不计的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止开始沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:

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(1)ab杆最后回到ce端的速度大小

(2)拉力F的大小

 

(1) (2)2mgsinθ 【解析】 试题分析: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=0 ① 又 FB=BIL ② 而③ 联立①②③式得:F−−mgsinθ=0④ 同理可得,ab杆沿导轨下滑达到最大速度时:mgsinθ−=0⑤ 联立④⑤两式解得:F=2mgsinθ 故杆ab最后回到ce端的速度,拉力F的大小为2mgsinθ 考点:法拉第电磁感应定律;牛顿定律;安培力.  
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考点分析:
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