题目内容
如图a所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω．有一导体静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之作匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图b所示．（1）在图b中画出安培力F安大小与时间t的关系图线；
（2）求出杆的质量m和加速度a．
【答案】分析：（1）由于拉杆做的是匀加速运动，对拉杆受力分析，拉杆受到安培力和拉力的作用，杆的速度越来越大，受到的安培力也逐渐变大，所以拉力的大小也要逐渐的增加；
（2）根据杆的受力，由牛顿第二定律可以求得杆的质量的大小和加速度的大小．
解答：解：
（1）对杆应用牛顿定律，
得F-F安=ma
安培力的大小 F安=BIL
感应电流的大小
杆的速度的大小 υ=at
由以上各式得：
所以安培力F安大小与时间t的关系图线如图所示．
（2）分别把t1=0、F1=2N及t1=10s、F1=3N代入上式解得
杆的质量为 m=0.2kg，
杆的加速度为 a=10m/s2．
点评：杆做匀加速直线运动，速度在不断的增加，杆受到的安培力的大小也在增加，由牛顿第二定律可知，杆受到的拉力的大小也是要逐渐增加的．
（2）根据杆的受力，由牛顿第二定律可以求得杆的质量的大小和加速度的大小．
解答：解：
（1）对杆应用牛顿定律，得F-F安=ma
安培力的大小 F安=BIL
感应电流的大小
杆的速度的大小 υ=at
由以上各式得：
所以安培力F安大小与时间t的关系图线如图所示．
（2）分别把t1=0、F1=2N及t1=10s、F1=3N代入上式解得
杆的质量为 m=0.2kg，
杆的加速度为 a=10m/s2．
点评：杆做匀加速直线运动，速度在不断的增加，杆受到的安培力的大小也在增加，由牛顿第二定律可知，杆受到的拉力的大小也是要逐渐增加的．
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如图a所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω．有一导体静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之作匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图b所示．
如图a所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω．有一导体静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之作匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图b所示．
。有一导体静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之作匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图b所示。
