题目内容
(15分)如图所示，相距L＝0.4m、电阻不计的两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，导轨处于磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。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。t＝0时起棒在水平外力F作用下以初速度v0＝2m/s、加速度a＝1m/s2沿导轨向右匀加速运动。求：
⑴t＝1s时回路中的电流；
⑵t＝1s时外力F大小；
⑶第1s内通过棒的电荷量。
⑴t＝1s时回路中的电流；
⑵t＝1s时外力F大小；
⑶第1s内通过棒的电荷量。
⑴I＝3A；⑵F＝0.7N；⑶q＝2.5C
试题分析：⑴t＝1s时，棒的速度为：v1＝v0＋at＝3m/s
此时由于棒运动切割产生的电动势为：E＝BLv1＝0.6V
根据闭合电路欧姆定律可知，此时回路中的感应电流为：I＝
＝3A⑵对棒，根据牛顿第二定律有：F－ILB＝ma
解得t＝1s时外力F大小为：F＝ILB＋ma＝0.7N
⑶在t＝1s时间内，棒的位移为：x＝v0t＋
根据法拉第电磁感应定律可知，在这段时间内，棒切割平均感应电动势为：
＝
根据闭合电路欧姆定律可知，在这段时间内，回路中的平均感应电流为：
＝
在第1s时间内，通过棒的电荷量为：q＝
联立以上各式解得：q＝2.5C
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的光滑圆弧轨道，BC段为一长度
的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点．一可视为质点的物块，其质量
，与BC间的动摩擦因数
.工件质量
，与地面间的动摩擦因数
.（取
）
.
作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动．
时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离．
mg2t2
mg2t2
：
：2
＝vb