← 题库|2024 湖北卷 · 第15题18分导轨切割安培力 题目
两足够长平行金属直导轨 MN、PQ 的间距为 L,固定在同一水平面内,直导轨在左端 M、P 点分别与两条竖直固定、半径为 L 的 41 圆弧导轨相切。MP 连线与直导轨垂直,其左侧无磁场,右侧存在磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场。长为 L、质量为 m、电阻为 R 的金属棒 ab 跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为 2m、电阻为 6R 的均匀金属丝制成半径为 L 的圆环,水平放置在两直导轨上,圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变。将金属棒 ab 由静止释放,求:(1)ab 刚越过 MP 时产生的感应电动势大小;(2)金属环刚开始运动时的加速度大小;(3)为使 ab 在整个运动过程中不与金属环接触,金属环圆心初始位置到 MP 的最小距离。