Question

【題目】如圖，固定不動(dòng)的水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m＝0.2kg、電阻R＝0.5Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，方向垂直框架向上。現(xiàn)用F＝1N的外力由靜止開(kāi)始向右拉ab棒，當(dāng)ab棒向右運(yùn)動(dòng)的距離為d＝0.5m時(shí)速度達(dá)到2m/s，求：

（1）此時(shí)ab棒上的感應(yīng)電流的大小和方向；

（2）此時(shí)ab棒的加速度大小。

（3）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)d的過(guò)程所產(chǎn)生的熱量

Answer 1

【答案】（1）0.8A 方向由a流向b（2）（3）0.1J

【解析】

(1)根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線的電動(dòng)勢(shì)為：

E＝BLv＝0.4V

由閉合電路歐姆定律得回路電流為：

根據(jù)右手定則可知電流方向由a流向b。

(2)ab受安培力為：

F安＝BIL＝0.16N

根據(jù)左手定則可知安培力的方向水平向左；

根據(jù)牛頓第二定律：F- F安＝ma

解得ab桿的加速度為：

a＝4.2m/s2

(3)由能量守恒可得：

解得：

Q=0.1J