Question

【題目】如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值R=4Ω的電阻。導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)L=0.5m，其電阻為r=1Ω，質(zhì)量m=0.1kg，與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T．現(xiàn)在在導(dǎo)體棒ab上施加一個(gè)水平向右的力F，使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：

(1)ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？ab中電流的方向如何？

(2)撤去F后，ab做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度變?yōu)?/span>5m/s時(shí)，ab的加速度為多大？

Answer 1

【答案】(1)2V; 電流的方向從b到a(2)0.4m/s2

【解析】

由公式E=BLv，求解ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．由右手定則判斷ab中電流的方向；當(dāng)速度變?yōu)?/span>5m/s時(shí)，根據(jù)E=BLv、歐姆定律求得感應(yīng)電流，再由F=BIL求出安培力，即可由牛頓第二定律求加速度；

解：(1)ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

由右手定則判斷知ab中電流的方向從b到a

(2)由牛頓第二定律得：

又

聯(lián)立解得：