Question

如图1所示. 一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l＝0.20m，电阻R＝1.0；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B＝0.50T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，测得力F与时间t的关系如图2所示. 求杆的质量m的加速度a .

          

Answer 1

解：导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用表示其速度，t表示时间，则有：=at

杆切割磁力线，将产生感应电动热： =Bl                                                       

在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流：                                                 

杆受到的安培力的：f=Ibl                                                                                      

根据牛顿第二定律，有：F－f=ma                                                                         

联立以上各式，得：                                                                

由图线上取两点代入⑥式，可解得：a=10m/s，m=0.1kg