Question

【題目】如圖所示，光滑的輕質定滑輪上繞有輕質細線，線的一端系一質量為4m的重物，另一端系一質量為m的金屬桿。在豎直平面內有足夠長且電阻不計的平行金屬導軌PQ、EF，其間距為L。在Q、F之間連接阻值為R的電阻，金屬桿接入電路部分的電阻為R，其余電阻不計。一勻強磁場與導軌平面垂直，磁感應強度為B0，開始時金屬桿置于導軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當重物下降一段距離時恰好達到穩定速度而后勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，不計一切摩擦，重力加速度為g。求：

（1）重物勻速下降時金屬桿受到的安培力F的大小；

（2）重物勻速下降時速度v的大小。

Answer 1

【答案】(1) F＝3mg (2) v＝

【解析】

(1) 對重物：T＝4mg

對金屬桿：T＝mg＋F

解得：F＝3mg

(2)對金屬桿：E＝B0Lv

F＝B0IL

對閉合電路：I＝

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