(1)刚释放cd棒时,ab棒产生的感应电动势:E=BLv0=0.2×0.2×1.5V=0.06V 刚释放时cd棒时,由欧姆定律得:I==A=0.15A cd所受安培力大小为:F安=BIL=0.2×0.15×0.2N=0.06N, 由左手定则判断可知,安培力方向沿导轨向上. 又cd棒的重力沿斜面向下的分力为:m2gsinθ=0.02×10×sin30°=0.1N 可知F安<m2gsinθ,所以cd棒将沿导轨向下运动,做匀速直线运动,速度达到最大. 对cd杆有:m2gsinθ=BIL 则:I===2.5A 感应电流为:I=,则感应电动势为 E=2IR=2×2.5×0.2V=1V 总的感应电动势为:E=BLv1+BLv2 由以上各式解得:v2=-v1=-1.5=23.5m/s (2)当cd静止时:感应电动势为:E=BLv1 感应电流为:I= 对cd杆有:m2gsinθ=BIL 对杆ab有:F-BIL-m1gsinθ=0 解得:F=(m1+m2)gsinθ=(0.1+0.02)×10×sin30°=0.6N 解得:v1==2×0.02×10×0.2×sin30° | 0.22×0.22 | =25m/s 外力的功率为:P=Fv1=0.6×25W=15W 答:(1)金属棒cd运动的最大速度是23.5m/s; (2)若要cd棒静止,使ab匀速运动时外力的功率为15W. |