Question

【题目】如图所示，光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L＝1.0 m，与水平面之间的夹角α＝30°，匀强磁场磁感应强度B＝2.0 T，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R＝2.0Ω的电阻，其它电阻不计，质量m＝2.0 kg的金属杆ab垂直导轨放置，用变力F沿导轨平面向上拉金属杆ab， 若金属杆ab以恒定加速度a＝2 m/s2， 由静止开始做匀变速运动，则：（g=10 m/s2）

(1) 在5 s内平均感应电动势是多少？

(2) 第5 s末，回路中的电流多大？

(3) 第5 s末，作用在ab杆上的外力F多大？

Answer 1

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

（1）根据

①

由法拉第电磁感应定律得

②

联立解得

③

(2)5s末的瞬时速度为

④

5s末的感应电动势为

⑤

由欧姆定律得

⑥

联立解得，

⑦

(3)由安培力公式得

⑧

由牛顿第二定律，得

⑨

联立解得，

⑩