题目内容
【题目】如图所示，宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现用外力F使棒从静止开始沿导轨向右运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），棒最终的稳定速度v=2m/s,（框架电阻不计，g取10m/s2）则此时：
（1）判断ab棒两端电势高低并求电压Uab是多少？
（2）外力F的大小是多少？
【答案】（1）-2V（2）3N
【解析】
（1）根据右手定则可以判断电势的高低，通过法拉第电磁感应定律可以求出Uab；
（2）根据平衡条件可以求解拉力F的大小；
（1）根据右手定则可知，电流由
，故b端电势高于a端电势
则根据法拉第电磁感应定律可知：
；
（2）棒稳定时，受到安培了为：
其中：
根据平衡条件可知：
代入数据解得
。
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