Question

【題目】如圖，水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=0.5Ω，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T，方向垂直框架向上．現(xiàn)用F=1N的外力由靜止開始向右拉ab棒，當ab棒的速度達到2m/s時，求：

（1）ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小；
（2）ab棒所受的安培力；
（3）ab棒的加速度．

Answer 1

【答案】
（1）

解：根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線的電動勢E=BLV

代入數(shù)據(jù)解得：E=0.4V

（2）

解：由閉合電路歐姆定律得回路電流：

ab受安培力：F安=BIL=0.2×0.8×1N=0.16N

方向水平向左

（3）

解：根據(jù)牛頓第二定律得ab桿的加速度為：a=

得ab桿的加速度為：a=4.2m/s2 方向水平向右

【解析】（1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式求出電動勢的大小．（2）結(jié)合閉合電路歐姆定律求出回路中電流的大小，從而根據(jù)安培力公式求出安培力的大小，通過左手定則判斷出安培力的方向．（3）根據(jù)牛頓第二定律求出ab棒的加速度．
【考點精析】關(guān)于本題考查的安培力，需要了解安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零才能得出正確答案．