Question

如圖所示，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的光滑金屬導軌，導軌間距為l=0.5m。質量m=1kg，電阻r=0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導軌上，勻強磁場的磁感線垂直紙面向里，磁感應強度的大小為B=2T，導軌左端接阻值R=2Ω的電阻，導軌電阻不計。ab桿受水平恒力F的作用后由靜止開始向右做變加速運動，后做勻速運動。勻速時ab桿的速度為v=2m/s，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）勻速時ab桿受到的水平恒力F的大小；

（2）速度等于1m/s時金屬桿的加速度大小。

 

Answer 1

（1）0.8N；（2）0.4m/ s2

【解析】

試題分析: （1）導線切割磁感線時產生的感應電動勢E=Blv

由閉合電路歐姆定律

由安培力公式FA=BIL=

因ab桿勻速時

所以受到的水平恒力F=FA=0.8N

（2）由牛頓第二定律 F- =ma （5分）

得：a=0.4m/ s2

考點： 安培力；法拉第電磁感應定律