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长为l质量为m的均匀导体棒 以O为中心在水平面内旋转 棒的另一端在半径为l的一个导体圆环上滑

2022-08-12 05:07:14 问答库 阅读 194 次

问题详情

长为l质量为m的均匀导体棒,以O为中心在水平面内旋转,棒的另一端在半径为l的一个导体圆环上滑动,如图所示。导体棒端O和导体圆环之间接一电阻R,并在铅垂方向加一均匀磁场B。设导体棒的初始位置如图所示(θ=0),此时导体棒的初角速度为ω0。忽略摩擦力及导体棒、导线和导体圆环的电阻,求:
(1)导体棒的角速度随时间变化的规律;
(2)导体棒最后停下来时转过的角度。

参考答案

由于导体棒以初角速度ω0在磁场中旋转,金属棒内将产生一个动生电动势。动生电动势在包含电阻R的回路中形成感应电流,则该导体棒在磁场中将受到安培力的作用。此安培力对转轴O的力矩是阻力矩,它将阻碍导体棒的旋转,并最终使导体棒的转动停止。
(1)金属棒内的动生电动势为

考点:导体,水平面