Question

【题目】如题甲图所示，两相距L＝1m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R＝1Ω的电阻连接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场。质量m＝0.1kg的金属杆垂直置于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v﹣t图象如图所示。在10s末撤去拉力，同时磁感应强度随时间变化，使金属杆中电流为零。金属杆运动过程中与导轨间摩擦力保持不变。求：

（1）金属杆所受的拉力的大小；

（2）0﹣10s内匀强磁场的磁感应强度大小；

Answer 1

【答案】（1）0.08N （2）T

【解析】

(1)0﹣5s内金属杆未进入磁场，根据牛顿第二定律得：F﹣μmg＝ma1

由图可知

10～15s内金属杆水平方向仅在摩擦力作用下运动，由图可知

根据牛顿第二定律得：μmg＝ma2

联立解得：

F＝0.08N

(2)在5～10s时间段杆在磁场中做匀速运动，因此有：F＝μmg+F安

又 F安＝B0IL

联立并代入数据解得：