問題詳情:
如圖所示,質量爲M的導體棒ab,垂直放在相距爲l的平行光滑金屬導軌上.導軌平面與水平面的夾角爲θ,並處於磁感應強度大小爲B、方向垂直於導軌平面向上的勻強磁場中.左側是水平放置、間距爲d的平行金屬板,R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值,不計其他電阻.
(1)調節Rx=R,釋放導體棒,當棒沿導軌勻速下滑時,求透過棒的電流I及棒的速率v;
(2)改變Rx,待棒沿導軌再次勻速下滑後,將質量爲m、帶電荷量爲+q的微粒水平*入金屬板間,若它能勻速透過,求此時的Rx.
【回答】
(1)導體棒勻速下滑時,
Mgsin θ=BIl①
I=②
設導體棒產生的感應電動勢爲E0
E0=Blv③
由閉合電路歐姆定律得
I=④
聯立②③④,得
v=.⑤
(2)改變Rx,待棒再次勻速下滑後,由②式可知電流不變,設帶電微粒在金屬板間勻速透過時,板間電壓爲U,電場強度大小爲E
U=IRx⑥
E=⑦
mg=qE⑧
聯立②⑥⑦⑧,得Rx=.
*:(1) (2)
知識點:專題六 電場和磁場
題型:計算題