Question

（8分）如圖所示，在水平面內固定著足夠長且光滑的平行金屬軌道，軌道間距L=0.40m，軌道左側連接一定值電阻R=0.80Ω。將一金屬直導線ab垂直放置在軌道上形成閉合回路，導線ab的質量m=0.10kg、電阻r=0.20Ω，回路中其余電阻不計。整個電路處在磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中，B的方向與軌道平面垂直。導線ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2.0m/s²由靜止開始做勻加速直線運動，求：

（1）5s末的感應電動勢大小；
（2）5s末通過R電流的大小和方向；
（3）5s末，作用在ab金屬桿上的水平拉力F的大小。

Answer 1

（1）2V  （2）2.0A      （3）  0.6N

解析試題分析：（1）由于導體棒ab做勻加速直線運動，設它在第5s末速度為v，所以根據法拉第電磁感應定律：     （2分）
（2）根據閉合電路歐姆定律：
      方向      （3分）
（3）因為金屬直導線ab做勻加速直線運動，故
其中：
        （3分）
考點：本題考查法拉第電磁感應定律、牛頓第二定律等，意在考查學生的綜合分析能力。