Question

【题目】如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L＝0.50 m．轨道左端接一阻值R＝0.50 Ω的电阻．轨道处于磁感应强度大小B＝0.40 T，方向竖直向下的匀强磁场中，质量m＝0.50 kg的导体棒ab垂直于轨道放置．在沿着轨道方向向右的力F作用下，导体棒由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直，不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力，若力F的大小保持不变，且F＝1.0 N，求：

(1)导体棒能达到的最大速度大小vm；

(2)导体棒的速度v＝5.0 m/s时，导体棒的加速度大小a.

Answer 1

【答案】（1）12.5m/s （2）1.2m/S2

【解析】（1）导体棒达到最大速度vm时受力平衡F=F安m
此时，

带入数据解得：vm=12.5m/s
（2）导体棒的速度v=5.0m/s时，感应电动势E=BLv=1.0V
导体棒上通过的感应电流

导体棒受到的安培力F安=BIL=0.40N
根据牛顿第二定律，解得：