Question

一质量m=0.5kg的金属杆在相距l=3m的水平轨道上与轨道垂直放置，固定住金属杆并在金属感中通以I=4A的恒定电流，如图所示，匀强磁场B垂直于轨道平面，磁感应强度的大小B=0.25T，金属杆与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g=10m/s²，

（1）求金属杆受到的安培力F_安的大小

（2）解除对金属杆的固定，并由静止释放金属杆，求释放后瞬间金属杆的加速度a的大小．

Answer 1

考点：  导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；安培力．

专题：  电磁感应与电路结合．

分析：  （1）由安培力公式可以求出安培力．

（2）由牛顿第二定律可以求出加速度．

解答：  解：（1）金属杆受到的安培力：

F_安=BIL=0.25×4×3=3N；

（2）由牛顿第二定律得：F_安﹣μmg=ma，

加速度：a=﹣μg=﹣0.2×10=4m/s²；

答：（1）金属杆受到的安培力F_安的大小为3N．

（2）解除对金属杆的固定，并由静止释放金属杆，释放后瞬间金属杆的加速度a的大小为4m/s²．

点评：  本题考查了求安培力、加速度，应用安培力公式与牛顿第二定律 即可正确解题．