Question

【题目】如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上．现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求：

（1）ab棒产生的感应电动势的大小；
（2）ab棒所受的安培力；
（3）ab棒的加速度．

Answer 1

【答案】
（1）

解：根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLV

代入数据解得：E=0.4V

（2）

解：由闭合电路欧姆定律得回路电流：

ab受安培力：F安=BIL=0.2×0.8×1N=0.16N

方向水平向左

（3）

解：根据牛顿第二定律得ab杆的加速度为：a=

得ab杆的加速度为：a=4.2m/s2 方向水平向右

【解析】（1）根据切割产生的感应电动势公式求出电动势的大小．（2）结合闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，从而根据安培力公式求出安培力的大小，通过左手定则判断出安培力的方向．（3）根据牛顿第二定律求出ab棒的加速度．
【考点精析】关于本题考查的安培力，需要了解安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零才能得出正确答案．