题目内容
【题目】如图所示,水平U形光滑框架的宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻是0.1,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,方向垂直框架向上,现用lN的外力F由静止拉动ab杆,求:
(1)当ab的速度达到2m/s时,ab杆产生的感应电动势的大小;
(2)当ab的速度达到2m/s时,ab杆的加速度的大小;
(3)ab杆最终能达到的最大速度.
【答案】(1)0.4V(2)1m/s2(3)2.5m/s
【解析】
(1)ab杆向右运动时垂直切割磁感线,由E=BLv求出感应电动势的大小;
(2)根据欧姆定律和安培力公式F=BIL求出安培力的大小,由牛顿第二定律求解加速度的大小.
(3)杆ab先做加速度减小的变加速运动,后做匀速运动,速度达到最大,由平衡条件求出最大速度.
(1)ab杆产生的感应电动势的大小: ①
解得:E=0.4 V
(2)感应电流大小:②
ab杆所受的安培力:③
根据牛顿第二定律: ④
代入数据解得:
(3)将①②③代人④得:
当a=0时,达到最大
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