Question

【题目】如图所示，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2Kg，电阻r=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上，外接电阻R=0.5Ω。现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求：

（1）ab棒产生的感应电动势的大小，并判断ab电势高低；

（2）ab棒所受的安培力；

（3）ab棒的加速度。

Answer 1

【答案】（1）E=0.4V；b电势高；（2）,方向水平向左；（3）,方向水平向右；

【解析】

根据切割产生的感应电动势公式求出电动势的大小；结合闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，从而根据安培力公式求出安培力的大小，通过左手定则判断出安培力的方向；根据牛顿第二定律求出ab棒的加速度。

（1）根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLv

代入数据解得：E=0.4V；

由右手定则可知：电流方向由a到b，故b电势高

（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流：

ab受安培力： 方向水平向左；
（3） 根据牛顿第二定律得

代入数据可得ab杆的加速度为： 方向水平向右