Question

如图32－9所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l＝0.20 m，电阻R＝1 Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻均忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得外力F与时间t的关系如图所示．求

(1)杆的质量m和加速度a的大小；

(2)杆开始运动后的时间t内，通过电阻R电量的表达式(用B、l、R、a、t表示)．

　

图32－9

Answer 1

解析：(1)以金属杆为研究对象，由

v＝at　E＝Blv　I＝＝　F－IBl＝ma

解得：F＝ma＋at

由图线上取两点坐标(0,0.1 N)和(10 s,0.2 N)代入方程，

解得：a＝1 m/s²；m＝0.1 kg

(2)从静止开始运动的t时间内杆的位移为：x＝at²

穿过回路的磁通量的变化：ΔΦ＝BΔS＝Blx

所以通过电阻R的电量为：q＝t＝t＝＝

答案：(1)0.1 kg　1 m/s²　(2)