Question

20.如图1所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距 l＝0.20 m，电阻R＝1.0；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示.求杆的质量m和加速度a.

Answer 1

20.参考解答：

　 导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用v表示其速度，t表示时间，则有　　　　v=at                                                                                                       ①

 杆切割磁力线，将产生感应电动势，

=Blv                                                                                 ②

     在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流

I=                                                                                    ③

     杆受到的安培力为f=IBl                                                           ④

     根据牛顿第二定律，有

F－f=ma                                                                                      ⑤

 联立以上各式，得   F=ma+at                                               ⑥

     由图线上取两点代入⑥式，可解得

a=10 m/s，m=0.1 kg.