题目内容
【题目】在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度L=0.4 m,如图所示,框架上放置一质量m=0.05 kg、电阻R=1 Ω的金属杆cd,框架电阻不计。若杆cd在水平外力F的作用下以恒定加速度a=2 m/s2,由静止开始做匀变速运动,求:
(1)在5 s内平均感应电动势是多少?
(2)第5 s末回路中的电流I多大?
(3)第5 s末作用在杆cd上的水平外力F多大?
【答案】(1)0.4V (2)0.8A (3)0.164N
【解析】(1)5s内的位移为:x=at2=
×2×52=25m
5s内的平均速度为: ,
所以平均感应电动势为: =0.2×0.4×5V=0.4V;
(2)第5s末速度为:v=at=10m/s
此时感应电动势为:E=BLv,
回路中的电流为: .
(3)杆cd匀加速运动,由牛顿第二定律得:F-F安=ma,
即:F=BIL+ma=0.164N;

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