题目内容
【题目】如图所示，一“U"型金属导轨固定在绝缘水平地面上，导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，导轨间距为d，电阻不计。质量为m、电阻为R的金属棒 ab与导轨保持垂直且接触良好，棒与导轨间的动摩擦因数为
。现给棒施加一垂直于棒且方向水平向右的拉力F，棒由静止做加速度大小为a的匀加速直线运动，重力加速度为g，求：
(1)拉力F随时间变化的关系式；
(2) t0时间内通过棒的电荷量q0
【答案】（1）
（2）
【解析】试题分析：（1）导体棒做切割磁感线运动，产生感应电流，根据切割公式求解感应电动势，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流，根据FA=BIL求解安培力大小；再对导体棒分析，根据牛顿第二定律求解拉力F的大小；根据法拉第电磁感应定律列式求解平均感应电动势，根据闭合电路欧姆定律求解平均电流，根据
求解电荷量．
（1）对棒，由牛顿第二定律得： 
根据法拉第电磁感应定律有： 
又根据闭合电路欧姆定律有： 
联立得： 
（2）在
时间内发生的位移为
而
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