Question

【题目】如图甲所示，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=1.0Ω；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，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道向下。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的关系如图乙所示。杆的质量m=______kg，杆的加速度a=_________m/s2。

Answer 1

【答案】0.1kg 10m/s2

【解析】

[1][2]导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，杆切割磁感线产生的感应电动势为

E=Blv=Blat

闭合回路中的感应电流为

由安培力公式和牛顿第二定律得

F-BIl=ma

联立可得

由题图乙图象上取两点 t1=0，F1=1N；t2=30s，F2=4N

代入解得

a=10m/s2

m=0.1kg