如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连。两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上,已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,已知金属棒ab匀速下滑。求
27.作用在金属棒ab上的安培力的大小;
28.金属棒运动速度的大小。
(1)金属棒ab受力如图所示
根据cd的受力分析,
其中,
解得
以ab棒为研究对象受力分析,求出安培力的大小。
1)受力分析时没有考虑到金属棒与斜面的摩擦力
2)受力分析时选研究对象。
又,所以
。
根据安培力的计算公式和感应电动势的计算公式求出金属棒运动速度的大小。
只有ab棒切割磁感线,产生的感应电动势为BLv