Question

【题目】如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，导轨的电阻忽略不计，在M和P之间接有阻值R=4Ω的电阻。导体棒ab长L=0.5m，其电阻为r=1Ω，质量m=0.1kg，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力F，使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动时，求：

(1)ab中的感应电动势多大？ab中电流的方向如何？

(2)撤去F后，ab做减速运动，当速度变为5m/s时，ab的加速度为多大？

Answer 1

【答案】(1)2V; 电流的方向从b到a(2)0.4m/s2

【解析】

由公式E=BLv，求解ab中的感应电动势．由右手定则判断ab中电流的方向；当速度变为5m/s时，根据E=BLv、欧姆定律求得感应电流，再由F=BIL求出安培力，即可由牛顿第二定律求加速度；

解：(1)ab中的感应电动势为：

由右手定则判断知ab中电流的方向从b到a

(2)由牛顿第二定律得：

又

联立解得：