Question

【題目】如圖，固定不動的水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計，導體棒ab的質量m＝0.2kg、電阻R＝0.5Ω，勻強磁場的磁感應強度B＝0.2T，方向垂直框架向上。現(xiàn)用F＝1N的外力由靜止開始向右拉ab棒，當ab棒向右運動的距離為d＝0.5m時速度達到2m/s，求：

（1）此時ab棒上的感應電流的大小和方向；

（2）此時ab棒的加速度大小。

（3）導體棒運動d的過程所產(chǎn)生的熱量

Answer 1

【答案】（1）0.8A 方向由a流向b（2）（3）0.1J

【解析】

(1)根據(jù)導體棒切割磁感線的電動勢為：

E＝BLv＝0.4V

由閉合電路歐姆定律得回路電流為：

根據(jù)右手定則可知電流方向由a流向b。

(2)ab受安培力為：

F安＝BIL＝0.16N

根據(jù)左手定則可知安培力的方向水平向左；

根據(jù)牛頓第二定律：F- F安＝ma

解得ab桿的加速度為：

a＝4.2m/s2

(3)由能量守恒可得：

解得：

Q=0.1J