Question

- 如图所示，电阻不计的导电轨道相距10cm，竖直放置在与它垂直的匀强磁场中，磁感应强度B为0 .2T，将质量

-

如图所示，电阻不计的导电轨道相距10cm，竖直放置在与它垂直的匀强磁场中，磁感应强度B为0 .2T，将质量为0.2g、电阻为0.5Ω的金属棒MN搁在导轨顶部。现用电阻也为0.5Ω的另一根金属棒PQ贴着导轨匀速向上运动，PQ运动时保持与导轨垂直。
（1）PQ速度至少为多大，MN才能跳起？ ( g = 10m./s2 )
（2）若MN跳起20cm，跳起过程中MN内的平均感应电动势为多大？

请回答第二问。答案是：0.02v.

Answer 1

（1）若要MN跳起，则它受到的安培力至少要大于其受到的重力，临界条件是二者相等。即BIL=mg，可求得I=0.1A，感应电动势E=I(R+r)=0.1V，又由E=BLv得v=5m/s。
（2）MN跳起过程中，电路断开了，没有电流，MN不受安培力，只受重力，因而做竖直上抛运动，即匀减速运动，v0=根号2gh=2m/s，平均速度v=v0/2=1m/s，平均感应电动势E=BLv=0.02V。认为回答正确，请给予好评，以资鼓励。