Question

如下圖，平行光滑金屬導軌相距L＝0.7m，傾角θ＝處在垂直斜面向上的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.5T，一質量為0.2kg的金屬棒，垂直放在軌道上，且接觸良好，已知電阻R＝3Ω，其余部分電阻不計，現將金屬棒由靜止釋放，求金屬棒在軌道上下滑的最大速度(軌道足夠長)．

Answer 1

24.5m/s

棒開始做加速運動，最后做勻速直線運動．棒達最大速度時處于平衡狀態，受力分析如圖所示，安培力F，支持力，重力mg，設棒的最大速度為v，此時產生的感應電動勢
　　E＝BLv，I＝
　　所受安培力F＝BIL＝，　　　　　　①
　　根據力的平衡條件，有：F＝mgsinθ，　　 ②
　　聯立①②得，金屬棒在軌道上下滑的最大速度：
　　v＝24.5m/s．