Question

【題目】如圖所示，水平U形光滑框架的寬度為1m，電阻忽略不計，導體ab質量是0.2kg，電阻是0.1，勻強磁場的磁感應強度B=0.2T，方向垂直框架向上，現用lN的外力F由靜止拉動ab桿，求：

(1)當ab的速度達到2m/s時，ab桿產生的感應電動勢的大小；

(2)當ab的速度達到2m/s時，ab桿的加速度的大小；

(3)ab桿最終能達到的最大速度．

Answer 1

【答案】（1）0.4V（2）1m/s2（3）2.5m/s

【解析】

（1）ab桿向右運動時垂直切割磁感線，由E=BLv求出感應電動勢的大小；

（2）根據歐姆定律和安培力公式F=BIL求出安培力的大小，由牛頓第二定律求解加速度的大小．

（3）桿ab先做加速度減小的變加速運動，后做勻速運動，速度達到最大，由平衡條件求出最大速度．

（1）ab桿產生的感應電動勢的大小： ①

解得：E=0.4 V

（2）感應電流大小：②

ab桿所受的安培力：③

根據牛頓第二定律： ④

代入數據解得：

（3）將①②③代人④得：

當a=0時，達到最大