R1R2 |
R1+R2 |
此时棒产生的感应电动势 E=BLv
棒中电流 I=
E |
R |
电路总电功率 P总=I2R
棒的重力功率 PG=mgvsinθ
又P总═
3 |
4 |
联立各式并代入数据解得:
I=
|
B=
1 |
2L |
|
(2)棒稳定时受力平衡,在平行于导轨方向有:mgsinθ-BIL-μmgcosθ=0
将(1)中的结果代入解得:μ=0.19
(3)S断开瞬间,电路中总电阻(R2+r)比原来大,使安培力减小,棒受到合力沿轨道向下,会继续加速,直至最终受力平衡,此后棒匀速运动,设棒最终速度为v′.
据平衡条件有:mgsinθ-BI′L-μmgcosθ=0
其中 I′=
BLv′ |
R2+r |
联立解得:v′=
mg(sinθ−μcosθ)(R2+r) |
B2L2 |
答:(1)稳定时导体棒中匀强磁场磁感应强度B是5T;
(2)导体棒与导轨间的动摩擦因数μ是0.19;
(3)断开S后,导体棒的最终速率是1.83m/s.