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【(2014•蓟县一模)如图所示,水平面上有两根很长的平行导轨,导轨间有竖直方向等距离间隔的匀强磁场B1和B2,导轨上有金属框abdc,框的宽度与磁场间隔相同,当匀强磁场B1和B2同时以恒定】
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问题描述:

(2014•蓟县一模)如图所示,水平面上有两根很长的平行导轨,导轨间有竖直方向等距离间隔的匀强磁场B1和B2,导轨上有金属框abdc,框的宽度与磁场间隔相同,当匀强磁场B1和B2同时以恒定速度v0沿直导轨运动时,金属框也会随之沿直导轨运动,这就是磁悬浮列车运动的原理.如果金属框下始终有这样运动的磁场,框就会一直运动下去.设两根直导轨间距L=0.2m,B1=B2=1T,磁场运动的速度v0=4m/s,金属框的电阻R=1.6Ω.求:

(1)当匀强磁场B1和B2向左沿直导轨运动时,金属框运动的方向及在没有任何阻力时金属框的最大速度.

(2)当金属框运动时始终受到f=0.1N的阻力时,金属框的最大速度.

(3)在(2)的情况下,当金属框达到最大速度后,为了维持它的运动,磁场必须提供的功率.

杜小刚回答:
  (1)当磁场向左运动时,金属框abdc相对磁场向右,于是金属框中产生感应电流,根据楞次定律和左手定则判断得知:金属框左、右两边受到安培力方向向左,所以金属框将向左加速运动.根据闭合电路欧姆定律得   I=2ER
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