题目内容
两根相距L=0.2m的光滑平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.5T．导轨上横放着两条金属细杆，其间距为x=0.5 m．构成矩形回路，如图所示．每条金属细杆的电阻均为R=0.25
,质量均为m=0.2kg回路中其余部分的电阻不计．在导轨平面内给cd杆一个平行于导轨的方向向左、大小为F1=2.1N的拉力，使它向左做初速度为零的匀加速直线运动同时在导轨平面内 给ab杆一个平行于导轨的作用力F2，使它向右做初速度为v0=5m／s、加速度大小和方向与cd杆相同的匀变速直线运动求：
（1）回路中感应电流的大小是多少?方向如何?
（2）cd杆运动的加速度大小；
（3）当cd杆与ab杆间距由0.5m变化到4.5rn时，力F2对ab杆做的功.
（1）1A感应电流的方向为abcda （2）
（3）
解析:
（1）设cd、ab杆的加速度均为a，
则t时刻的速度分别为
2分
2分
则回路中的感应动动势为
3分
回路中感应电流的大小为
2分
感应电流的方向为abcda 1分
（2）cd杆受到的安培力的大小为
2分
所以cd杆运动的加速度大小为
2分
（3）设cd、ab杆运动的位移大小分别
，则
1分
1分
由题意得
1分
解得
1分
在这段时间内，ab杆的位移大小为
作用在ab杆上的安培力的大小为
，则
1分
解得
1分
所以力F2对ab杆做的功为
2分
练习册系列答案
相关题目
如图所示，两根竖直固定的金属导轨ad和bc相距l=0.2m，另外两根水平金属杆MN和EF可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和EF杆的电阻分别为0.2Ω（竖直金属导轨的电阻不计），EF杆放置在水平绝缘平台上，回路NMEF置于匀强磁场内，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度B=1T，试求：
如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距l=0.2m，导轨上端连接着电阻R1=1Ω，质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计．整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中．ab杆由静止释放，经过一段时间后达到最大速率，取g=10m/s2，求此时：
如图，两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连．导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k=0.5T/m，x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T．一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直．棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变．求：
,质量均为m=0.2kg回路中其余部分的电阻不计．在导轨平面内给cd杆一个平行于导轨的方向向左、大小为F1=2.1N的拉力，使它向左做初速度为零的匀加速直线运动同时在导轨平面内 给ab杆一个平行于导轨的作用力F2，使它向右做初速度为v0=5m／s、加速度大小和方向与cd杆相同的匀变速直线运动求：