Question

（16分）如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導軌，導軌間距為d，導軌所在平面與水平面成θ角，M、P間接阻值為R的電阻。勻強磁場的方向與導軌所在平面垂直，磁感應強度大小為B。質量為m、阻值為r的金屬棒放在兩導軌上，在平行于導軌的拉力作用下，以速度v勻速向上運動。已知金屬棒與導軌始終垂直并且保持良好接觸，重力加速度為g。求：

（1）金屬棒產生的感應電動勢E；
（2）通過電阻R電流I；
（3）拉力F的大小。

Answer 1

（1）Bdv；（2）；（3）。

試題分析：（1）根據法拉第電磁感應定律E=Bdv………………………………………4分
（2）根據閉合電路歐姆定律
……………………………………………4分
（3）導體棒的受力情況如圖所示，根據牛頓第二定律有


又因為：
所以：………………………………………8分