(1)L2刚释放时电路中电动势E1=Bdυ
回路中电流I1=
L2受到的安培力F=BI1d
要使导体棒L2能向下运动,则mg>F,得 υ<4m/s
(2)当L2运动速度为υ2时,回路中电动势E=Bd(υ+υ2)
回路中感应电流I=
导体棒L2的所受的安培力F=BIL=
加速度a=
代入整理得 a=2.5-2.5υ2
作图如图.
(3)当导体棒L2做匀速运动时,L1和L2两棒的速度分别是υ和υ2,
由平衡条件得=mg,得υ+υ2=4m/s
设当导体棒L2、L1的相对速度为υ相=4m/s时,棒L2的加速度 a=g?=
取极短时间△t,在时间△t内速度变化△υ,
△υ=g△t?△t
则∑△υ=g∑△t?∑υ相△t
又υ相△t=△x相 得υ2=gt?
x相
代入数据得两棒间距为x相=4m,所用时间t=1.1s
导体棒L1运动的位移x1=υt=3×1.1m=3.3m
导体棒L2运动的位移x2=x相-x1=0.7m
答:(1)为使导体棒L2向下运动,L1的速度v最大不能超过4m/s.
(2)L2的加速度a 2与速率v2 的关系图象如上图所示.
(3)若L1的速度v为3m/s,在L2作匀速运动的某时刻,两棒的间距4m,在此时刻前L2运动的距离为0.7m.