Question

5．如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2㎏，导轨的宽度L=0.5m，放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒中通过5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动．求：
（1）导体棒受到的安培力有多大？
（2）导体棒受到的摩擦力有多大？
（3）若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？

Answer 1

分析 （1）由F=BIL求出安培力，
（2）导体匀速运动，在水平方向匀速运动，根据共点力平衡求出摩擦力；
（3）求出安培力，再由牛顿第二定律求出加速度大小；

解答 解：（1）由F=BIL可得导体棒受到的安培力为F=BIL=0.8×5×0.5N=2N
（2）导体棒做匀速运动，所受到的安培力与摩擦力大小相等，故f=F=2N
（3）当电流为10A时，导体棒受到的安培力为F′=BIL=0.8×10×0.5N=4N
由牛顿第二定律可知F′-f=ma
a=$\frac{F′-f}{m}=1m/{s}^{2}$
答：（1）导体棒受到的安培力有2N
（2）导体棒受到的摩擦力有2N
（3）若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度为1m/s²

点评 本题考查安培力大小的计算和方向的判断，再利用牛顿第二定律和共点力平衡求的，基础题．