Question

【題目】如圖，水平放置的光滑的金屬導軌M、N，平行地置于勻強磁場中，間距為d，磁場的磁感強度大小為B，方向與導軌平面夾為α，金屬棒ab的質量為m，放在導軌上且與導軌垂直．電源電動勢為E，內電阻r，定值電阻為R，其余部分電阻不計．則當電鍵調閉合的瞬間，棒ab的加速度為多大？

Answer 1

【答案】棒ab的加速度大小為．

【解析】

由題意知，電鍵閉合時，導體棒中通過的電流方向是從a到b，根據左手定則知，導體棒受到的安培力方向如圖所示：

因為導體棒受三個力作用下在水平方向運動，故導體棒在豎直方向所受合力為0
由題意得：
則導體棒所受的合力為：
根據牛頓第二定律，棒產生的加速度為：
在電路中，根據閉合電路歐姆定律有：
所以導體棒產生的加速度為：，方向向左。