Question

如图所示，两根相互平行、间距为L的光滑轨道固定在水平面上，左端接一个阻值为R的电阻，轨道电阻不计，质量为m阻值为r的匀质余属棒c d与轨道垂直放置且接触良 好，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。若在金属棒中点施加 一水平向右的拉力，使金属棒由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，当金属棒的位移为s时，求:

(1)金属棒中电流I的大小和方向;

(2)水平拉力F的大小。

Answer 1

解：

(1)据右手定则可知电流I的方向从c到d。                                         (1分)

设金属棒cd的位移为s时速度为v，则v²=2as                                    (2分)

金属棒产生的电动势E=BLv     (2分)     金属棒中电流的大小I=             (2分)

解得I=                                                               (2分)

(2)金属棒受到的安培力大小f=BIL                                                 (2分)

据牛顿第二定律可得F–f=ma                                                   (2分)

解得F= +ma                                                         (2分)