题目内容

如图所示,水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2m,接有输出电压恒定为U=1.5V的电源,匀强磁场方向竖直向下穿过导轨.磁感应强度B=1T.导轨棒AB的电阻R=6Ω(其他各处电阻忽略不计),质量m=10g,垂直放置在导轨上并接触良好,求合上开关瞬间:
①导体棒AB受到的安培力方向;
②导体棒AB受到的安培力大小;
③导体棒AB的加速度.
①导体棒AB中电流是从A到B,根据左手定则,导体棒AB受到的安培力向右.
②根据欧姆定律,导体棒中的电流为I=
U
R
=
1.5
6
=0.25A

所以AB棒受到的安培力F=BIL=1×0.25×0.2N=0.05N
③根据牛顿第二定律F=ma,
所以导体棒AB的加速度a=
F
m
=
0.05
0.01
=5m/s2

答:①导体棒AB受到的安培力方向水平向右;
②导体棒AB受到的安培力大小为0.05N;
③导体棒AB的加速度为5m/s2
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