Question

15．如图所示，水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2m，接有电动势E=3V、内阻r=0.6Ω的电源，导轨电阻不计，匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B=1T．导体棒ab的电阻R=2.4Ω，质量m=0.1kg，垂直放在导轨上并接触良好，当合上开关的瞬间：
①导体棒中的电流I；
②导体棒受到安培力的大小F；
③导体棒的加速度大小a．

Answer 1

分析 根据欧姆定律计算AB中的电流，再根据安培力F=BIL计算安培力大小．
根据牛顿第二定律计算加速度

解答 解：①根据欧姆定律，导体棒中的电流为I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{3}{2.4+0.6}$=1A，
②所以AB棒受到的安培力F=BIL=1×1×0.2N=0.2N
③根据牛顿第二定律F=ma，
所以导体棒AB的加速度a=$\frac{F}{m}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s²
答：①导体棒中的电流为1A；
②导体棒AB受到的安培力大小为0.2N；
③导体棒AB的加速度为2m/s²

点评 本题要求掌握利用左手定则判断安培力分方向，能利用安培力的计算公式计算安培力的大小，比较简单