Question

（10分）如图7所示，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体杆ab质量是0.2kg，电阻是0.1，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向垂直框架向上，现用1N的外力F由静止拉动ab杆，当ab的速度达到1m/s时，求此时刻：
（1）ab杆产生的感应电动势的大小；
（2）ab杆的加速度的大小？
（3）ab杆所能达到的最大速度是多少？

Answer 1

（1）E=0.1V （2）ν=10m/s 

（1）E=BLV       ------------------------------------（2分）
E=0.1V      ------------------------------------（1分）
（2）I=        ------------------------------------（1分）
F_安=BIL     ------------------------------------（1分）
F－F_安=ma   ------------------------------------（1分）
a=4.5m/s²       ------------------------------------（1分）
（3）当杆达到最大速度ν时，F= F_安 -----------（1分）
即   ---------------------------------（1分）
ν=10m/s      ------------------------------------（1分）
本题考查法拉第电磁感应定律，难度较小，根据公式E=BLV可求出感应电动势，从而求得安培力，由牛顿第二定律求出加速度，当拉力等于安培力时导体棒的速度最大