Question

【题目】在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度L＝0.4 m，如图所示，框架上放置一质量m＝0.05 kg、电阻R＝1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计。若杆cd在水平外力F的作用下以恒定加速度a＝2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，求：

(1)在5 s内平均感应电动势是多少？

(2)第5 s末回路中的电流I多大？

(3)第5 s末作用在杆cd上的水平外力F多大？

Answer 1

【答案】（1）0.4V （2）0.8A （3）0.164N

【解析】（1）5s内的位移为：x=at2=×2×52=25m
5s内的平均速度为： ，
所以平均感应电动势为： =0.2×0.4×5V=0.4V；
（2）第5s末速度为：v=at=10m/s
此时感应电动势为：E=BLv，
回路中的电流为： ．
（3）杆cd匀加速运动，由牛顿第二定律得：F-F安=ma，
即：F=BIL+ma=0.164N；