题目内容
【题目】在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，
，有一水平放置的光滑框架，宽度为
，如图所示，框架上放置一质量
、电阻
的金属杆ab，框架电阻不计，在水平外力F的作用下，杆ab以恒定加速度
，由静止开始做匀变速运动
求：
在5s内平均感应电动势是多少？
第5s末作用在杆ab上的水平外力F多大？
定性画出水平外力F随时间t变化的图象．
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1）根据法拉第电磁感应定律求出5s内的平均感应电动势．（2）根据速度时间公式求出5s末的速度，结合切割产生的感应电动势公式、欧姆定律、安培力公式，根据牛顿第二定律求出F的大小．（3）根据牛顿第二定律，结合切割产生的感应电动势公式、欧姆定律和安培力公式得出F与t的关系式，从而作出图线．
（1）5s内杆ab运动的位移为：
根据法拉第电磁感应定律得：
（2）5s末金属杆的速度为：
安培力为：
根据牛顿第二定律得：
解得：
（3）根据
得：
图线如图所示:
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