Question

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＝0.20 m，電阻R＝1.0 Ω；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻均可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度為B＝0.50T的勻強磁場中，磁感應強度方向垂直軌道向下。現用某外力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。求：

（1）桿的質量；
（2）桿加速度的大小。

Answer 1

（1）0.1 kg （2）10 m/s²

解析試題分析：導體桿在軌道上做初速度為零的勻加速直線運動，用v 表示瞬時速度，t表示運動時間，則導體桿切割磁感線產生的感應電動勢E＝Blv＝Blat 
閉合回路中的感應電流I＝
由牛頓第二定律得F－BIl＝ma
解得F＝ma＋at
在題中圖乙圖象上選取兩點t₁＝0，F₁＝1 N；t₂＝30 s，F₂＝4 N代入上式，
解得a＝10 m/s²
m＝0.1 kg
考點：電磁感應 牛頓第二定律 歐姆定律