如图所示，电阻不计的“∠”型足够长且平行的导轨，间距L=1m，导轨倾斜部分的倾角，并与定值电阻R相连。整个空间...

问题详情：

如图所示，电阻不计的“∠”型足够长且平行的导轨，间距L=1 m，导轨倾斜部分的倾角，并与定值电阻R相连。整个空间存在着B=5 T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场。金属棒ab、cd的阻值Rab=Rcd=R，cd棒质量m=1 kg。ab棒光滑，cd与导轨间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g=10 m／s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

(1)ab棒由静止释放，当滑至某一位置时，cd棒恰好开始滑动。求这一时刻ab棒中的电流；

(2)若ab棒无论从多高的位置释放，cd棒都不动，分析ab棒质量应满足的条件；

(3)若cd棒与导轨间的动摩擦因数，ab棒无论质量多大、从多高位置释放，cd棒始终不动。求cd棒与导轨间的动摩擦因数应满足的条件。  

【回答】

（1）cd棒刚要开始滑动时，其受力分析如图所示。

由平衡条件得：

又因为       

联立以上三式，得Icd＝1.67A，

所以       Iab＝2Icd＝3.34A                （4分）

（2）ab棒在足够长的轨道下滑时，最大安培力

cd棒所受最大安培力应为，要使cd棒不能滑动，需：

由以上两式联立解得：mab≤2.08kg                             （4分）

（3）ab棒下滑时，cd棒始终静止，有：

解得：

当ab棒质量无限大，在无限长轨道上最终一定匀速运动，安培力FA趋于无穷大，cd棒所受安培力FAˊ亦趋于无穷大，有：μ≥＝0.75       （4分）

知识点：专题八 电磁感应

题型：计算题