题目内容
如图1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=1.0;有一导体杆静止地放在轨道上,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,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示. 求杆的质量m的加速度a .
解:导体杆在轨道上做匀加速直线运动,用表示其速度,t表示时间,则有:=at
杆切割磁力线,将产生感应电动热: =Bl
在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流:
杆受到的安培力的:f=Ibl
根据牛顿第二定律,有:F-f=ma
联立以上各式,得:
由图线上取两点代入⑥式,可解得:a=10m/s,m=0.1kg
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