题目内容
13.如图所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻是0.1Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上.现用1N的外力F由静止拉动ab杆,当ab的速度达到1m/s时,求( 1 ) 此时感电流的方向和ab 杆产生的感应电动势的大小;
( 2 )ab杆加速度的大小.
分析 (1)根据E=BLv求出感应电动势
(2)求出感应电动势从而求出感应电流,根据F安=BIL求出ab棒所受的安培力.根据牛顿第二定律求出加速度.
解答 解:(1)由右手定则或楞次定律得,导体ab的电流方向由a流向b,根据导体棒切割磁感线的电动势为:
E=BLv=0.1v
(2)由闭合电路欧姆定律得回路电流为:I=$\frac{E}{R}$
ab所受安培力为:F安=BIL=0.1N,
根据牛顿第二定律有:F-F安=ma
得ab杆的加速度为:a=$\frac{F{-F}_{安}}{m}$=4.5m/s2.
答:( 1 ) 此时感电流的方向为由a流向b,ab 杆产生的感应电动势的大小为0.1v;
( 2 )ab杆加速度的大小为4.5m/s2.
点评 解决本题的关键掌握导体切割产生的感应电动势E=BLv,以及熟练运用牛顿第二定律.
练习册系列答案
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