Question

【题目】水平放置的金属导轨宽L＝0.5m，接有电动势E＝3V，电源内阻及导轨电阻不计。匀强磁场竖直向上穿过导轨，俯视图如图所示，磁感应强度B＝1T．导体棒ab的电阻R＝2Ω，质量m＝100g，垂直放在导轨上并接触良好。ab与导轨的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s2，求合上开关的瞬间：

（1）导体棒ab受到安培力的大小和方向；

（2）导体棒ab的加速度大小。

Answer 1

【答案】（1）0.75N，方向向左；（2）2.5m/s2。

【解析】

（1）电路中总电流的大小为：

所以导体棒ab受到安培力的大小为：

F＝BIL＝1×1.5×0.5N＝0.75N

根据左手定则可知，方向向左

（2）根据牛顿第二定律可得：

F﹣μmg＝ma

代入数据解得：

a＝2.5m/s2