Question

【題目】如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內，距離為l=0.2m，在導軌的一端接有阻值為R=0.5Ω的電阻，在x≥0處有與水平面垂直的均勻磁場，磁感應強度B=0.5T．一質量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導軌上，并以v0=2m/s的初速度進入磁場，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運動，加速度大小為a=2m/s2，方向與初速度方向相反．設導軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好，求：

（1）電流為零時金屬桿所處的位置；

（2）電流為最大值的一半時施加在金屬桿上外力F的大小、方向和運動的時間.

Answer 1

【答案】（1） （2）方向與x軸相反 或方向與x軸相反

【解析】（1）感應電動勢，故時，則．

（2）最大電流．安培力，

向右運動時， ，方向與x軸相反
向左運動時， ，方向與x軸相反