题目内容
【题目】(16分)如图所示,两条相互平行的光滑金属导轨水平距离l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=5Ω的电阻,在x ≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B=5T。一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求:
(1)从进入磁场到速度减为零的过程中通过电阻R的电荷量;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
【答案】(1)(2)0.4N 方向向左
【解析】
(1)感应电动势,故时,则.
(2)最大电流.安培力,
向右运动时,,方向与x轴相反
向左运动时,,方向与x轴相反
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