题目内容

在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度为L=0.4 m,如图所示,框架上放置一质量为0.05 kg,电阻为1 Ω的金属杆cd,框架电阻不计.若cd杆以恒定加速度a=2 m/s2,由静止开始做匀变速运动,则

(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cd杆上的水平外力多大?
(1)=0.4 V (2) 0.8 A. (3) 0.164 N.

试题分析:(1)5 s内的位移:x=at2=25 m  
5 s内的平均速度=5 m/s
(也可用求解)
故平均感应电动势=BL=0.4 V     
(2)第5 s末:v=at=10 m/s          
此时感应电动势:E=BLv        
则回路电流为:I=A=0.8 A. 
(3)杆匀加速运动,则F-F=ma          
即F=BIL+ma=0.164 N.           
点评:本题是电磁感应中的力学问题,综合了电磁感应、电路、力学等知识.考查分析和解决综合题的能力.
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