Question

【題目】如題甲圖所示，兩相距L＝1m的平行金屬導軌固定于水平面上，導軌左端與阻值R＝1Ω的電阻連接，導軌間虛線右側(cè)存在垂直導軌平面的勻強磁場。質(zhì)量m＝0.1kg的金屬桿垂直置于導軌上，與導軌接觸良好，導軌與金屬桿的電阻可忽略。桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運動，并始終與導軌垂直，其v﹣t圖象如圖所示。在10s末撤去拉力，同時磁感應(yīng)強度隨時間變化，使金屬桿中電流為零。金屬桿運動過程中與導軌間摩擦力保持不變。求：

（1）金屬桿所受的拉力的大小；

（2）0﹣10s內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小；

Answer 1

【答案】（1）0.08N （2）T

【解析】

(1)0﹣5s內(nèi)金屬桿未進入磁場，根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣μmg＝ma1

由圖可知

10～15s內(nèi)金屬桿水平方向僅在摩擦力作用下運動，由圖可知

根據(jù)牛頓第二定律得：μmg＝ma2

聯(lián)立解得：

F＝0.08N

(2)在5～10s時間段桿在磁場中做勻速運動，因此有：F＝μmg+F安

又 F安＝B0IL

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：