Question

如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m = 0.2kg、电阻R = 0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T，方向垂直框架向上。现用F = 1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求：

（1）ab棒产生的感应电动势的大小；

（2）ab棒所受的安培力大小和方向；

（3）ab棒的加速度大小和方向。

Answer 1

（1）0.4V

（2）0.16N，方向水平向左

（3）4.2m/s，方向水平向右

解析:

（1）根据导体棒切割磁感线的电动势，E=0.4V。

（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流，

ab受安培力 F_安= BIL = 0.16N，方向水平向左。

（3）根据牛顿第二定律得ab杆的加速度a =，

得ab杆的加速度a = 4.2m/s，方向水平向右。