Question

如圖所示，相距L＝0.4m、電阻不計的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，一端與阻值R＝0.15Ω的電阻相連，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度B＝0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面。質(zhì)量m＝0.1kg、電阻r＝0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。

t＝0時起棒在水平外力F作用下以初速度v₀＝2m/s、加速度a＝1m/s²沿導(dǎo)軌向右勻加速運動。求：

⑴t＝1s時回路中的電流；

⑵t＝1s時外力F大��；

⑶第1s內(nèi)通過棒的電荷量。

 

Answer 1

⑴棒的速度v₁=v₀+at=3m/s                   （2分）

棒產(chǎn)生的電動勢E=BLv₁=0.6V              （2分）

回路中的感應(yīng)電流A           （2分）

⑵根據(jù)牛頓第二定律  F－BIL=ma           （2分）

 F=BIL+ma=0.7N                        （2分）

⑶棒的位移m            （1分）

  根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律        （1分）

  根據(jù)閉合電路歐姆定律          （1分）

  通過棒的電量=2.5C       （2分）