高考物理一轮复习 第九章 电磁感应(第3课时)电磁感应

根据安培力大小计算公式可知，ef棒所受安培力为 F＝iLB.⑨

2

2x?BLv2?L－由⑦⑧⑨式联立解得F＝.⑩ ?tan θ?R??

由⑩式可知，当x＝0且B取最大值，即B＝Bm时，F有最大值Fm，ef棒受力示意图如下图所示．

根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有 Fm cos α＝mgsin α＋fm.?

在垂直于导轨方向上有FN＝mgcos α＋Fmsin α.? 根据滑动摩擦定律和题设条件有fm＝μFN? 由⑩???式联立解得Bm＝

1L

mgR（sin α＋μcos α）

.

（cos α－μsin α）v2

显然此时，磁感应强度的方向竖直向上或竖直向下均可．

由⑩式可知，当B＝Bm时，F随x的增大而减小，即当F最小为Fmin时，x有最大值为xm，此时ef棒受力示意图如下图所示．

根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有 Fmin cos α＋fm＝mgsin α.? 在垂直于导轨方向上有 FN＝mgcos α＋Fmin sin α.?

21

由⑩???式联立解得xm＝

μLtan θ

.

（1＋μ）sin αcos α＋μ

2

122Bd（Ltan θ－d）

答案：(1)Qef＝mv1 (2)q＝

4Rtan θ(3)Bm＝

21LmgR（sin α＋μcos α）

，方向竖直向上或竖直向下均可，xm＝

（cos α－μsin α）v2

μLtan θ

（1＋μ）sin αcos α＋μ

22