Question

【題目】如圖所示，bacd為靜止于水平面上寬度為L=0.4m；而長度足夠長的U形金屬滑軌，ac邊接有電阻R=1Ω，其他部分電阻不計．ef為一可在滑軌平面上滑動，質量為m=0.1kg、電阻也為R=1Ω的均勻導體棒．整個滑軌面處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B=0.5T，忽略所有摩擦．若ef桿以恒定的加速度a=2m/s2由靜止開始做勻加速運動則：

（1）第5s末，回路中的電流多大？

（2）第5s末，作用在ef桿上的水平外力多大？

Answer 1

【答案】（1）1A（2）0.4N

【解析】（1）5s末的速度為：v=at=2×5=10m/s
根據閉合電路歐姆定律，有：

（2）棒受重力、支持力、拉力、安培力（向左），根據牛頓第二定律，有：F-BIL=ma
解得：F=BIL+ma=0.5×1×0.4+0.1×2=0.4N