Question

【題目】如圖甲所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l=0.20m，電阻R=1.0Ω；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道向下。現用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖乙所示。桿的質量m=______kg，桿的加速度a=_________m/s2。

Answer 1

【答案】0.1kg 10m/s2

【解析】

[1][2]導體桿在軌道上做初速度為零的勻加速直線運動，桿切割磁感線產生的感應電動勢為

E=Blv=Blat

閉合回路中的感應電流為

由安培力公式和牛頓第二定律得

F-BIl=ma

聯立可得

由題圖乙圖象上取兩點 t1=0，F1=1N；t2=30s，F2=4N

代入解得

a=10m/s2

m=0.1kg