刚释放时cd棒时,由欧姆定律得:I=
E |
2R |
0.06 |
2×0.2 |
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=
m2gsinθ |
BL |
0.02×10×sin30° |
0.2×0.2 |
感应电流为:I=
E |
2R |
总的感应电动势为:E=BLv1+BLv2
由以上各式解得:v2=
E |
BL |
1 |
0.2×0.2 |
(2)当cd静止时:感应电动势为:E=BLv1
感应电流为:I=
E |
2R |
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=
2m2gRsinθ |
B2L2 |
2×0.02×10×0.2×sin30° |
0.22×0.22 |
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.