如图,宽度为L的金属框架abcd固定于水平面内,框架电阻可不计。
一质量为m的金属棒MN放置在框架上,金属棒在两导轨之间的电阻为R,与框架的动摩擦因数为μ。现沿垂直于框架平面加一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。当以恒力F水平向右拉金属棒MN时,金属棒最后匀速运动。
已知金属棒运动过程中与bc边平行,且与导轨接触良好,重力加速度为g。求金属棒匀速运动时速度的大小。
本题考查了电磁感应、安培力及受力分析的知识点。
解:当MN勾速运动时,由平衡条件可得
F=μmg+BIL①
感应电流I=E/R②
动生电动势E=BLv③
联立①②③式得 V=(F-μmg)R/B2L2④
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