Question

（8分）如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L=0.40m，轨道左侧连接一定值电阻R=0.80Ω。将一金属直导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导线ab的质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω，回路中其余电阻不计。整个电路处在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，B的方向与轨道平面垂直。导线ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2.0m/s²由静止开始做匀加速直线运动，求：

（1）5s末的感应电动势大小；
（2）5s末通过R电流的大小和方向；
（3）5s末，作用在ab金属杆上的水平拉力F的大小。

Answer 1

（1）2V  （2）2.0A      （3）  0.6N

解析试题分析：（1）由于导体棒ab做匀加速直线运动，设它在第5s末速度为v，所以根据法拉第电磁感应定律：     （2分）
（2）根据闭合电路欧姆定律：
      方向      （3分）
（3）因为金属直导线ab做匀加速直线运动，故
其中：
        （3分）
考点：本题考查法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律等，意在考查学生的综合分析能力。