如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨,导轨间距为l=0.5m。质量m=1kg,电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感线垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B=2T,导轨左端接阻值R=2Ω的电阻,导轨电阻不计。ab杆受水平恒力F的作用后由静止开始向右做变加速运动,后做匀速运动。匀速时ab杆的速度为v=2m/s,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)匀速时ab杆受到的水平恒力F的大小;

(2)速度等于1m/s时金属杆的加速度大小。

 

【答案】 (1)0.8N;(2)0.4m/ s2

【解答】

(1)0.8N;(2)0.4m/ s2

【解析】

试题分析: (1)导线切割磁感线时产生的感应电动势E=Blv

由闭合电路欧姆定律

由安培力公式FA=BIL=

ab杆匀速时

所以受到的水平恒力F=FA=0.8N                 

(2)由牛顿第二定律  F-  =ma      (5

a=0.4m/ s2          

考点: 安培力;法拉第电磁感应定律