Question

【題目】如圖甲所示，在水平面上固定有寬為足夠長(zhǎng)的金屬平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端接有的的電阻, 垂直于導(dǎo)軌平面有一磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。在時(shí)刻，在距導(dǎo)軌左端d=5m處有一阻值光滑導(dǎo)體棒,放置在導(dǎo)軌上,第1S內(nèi)導(dǎo)體棒在一變力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻。求:

(1)第1s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大��；

(2)第1s末拉力的大小及方向；

(3)若1s后拉力保持與第1s末相同,求導(dǎo)體棒的最終速度。

Answer 1

【答案】(1)E=2V (2)F=0.8N,方向水平向右 (3)v=5m/s

【解析】（1）第1s內(nèi)由電磁感應(yīng)定律可得：電動(dòng)勢(shì)為E＝＝Ld＝2V．
（2）由閉合電路歐姆定律知I＝＝2A
F安=BIL=0.8N
由平衡條件知F=F安=0.8N
由楞次定律可得，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍�根�?jù)左手定則，導(dǎo)體棒安培力的方向水平向左，則拉力方向水平向右．
（3）1s后導(dǎo)體棒做變加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)受力平衡速度達(dá)最大
則由電磁感應(yīng)定律E′=BLv
由閉合電路歐姆定律知I′=．
由平衡條件知F′=F安′=I′LB
聯(lián)立解得v＝
代入數(shù)據(jù)得v=5m/s．