题目内容
如图所示，线框用裸导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，裸导体ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，在螺线管内有图示方向磁场B1，若
=10T/s均匀增加，而ab所在处为匀强磁场B2=2T，螺线管匝数n=4，螺线管横截面积S=0.1m2．导体棒ab质量m=0.02kg，长L=0.1m，整个电路总电阻R=5Ω，试求（g取10m/s2）：（1）ab下落时的最大加速度．
（2）ab下落时能达到的最大速度．
【答案】分析：（1）根据法拉第电磁感应定律，安培力的表达式，及牛顿第二定律，即可求解；
（2）根据切割电动势，闭合电路欧姆定律，及安培力的表达式，即可求解．
解答：解：（1）螺线管产生的感应电动势：
=4×10×0.1V=4V
闭合电路欧姆定律，
A=0.8A
安培力 F1=B2I1L=2×0.8×0.1N=0.16N
ab下落时的最大加速度：
=
m/s2=2 m/s2
（2）由受力分析，则有：F2=mg-F1=（0.02×10-0.16）N=0.04N
切割磁力线所产生的电动势为：ε2=B2Lv
闭合电路欧姆定律：I2=
安培力表达式：F2=B2I2L
则有：v=
m/s=5 m/s
答：（1）ab下落时的最大加速度2 m/s2．
（2）ab下落时能达到的最大速度5 m/s．
点评：考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律的应用，知道安培力表达式，理解切割电动势的表达式．同时掌握当合外力最大时，则运动处于最大加速度；当加速度等于零时，运动又处于最大速度．
（2）根据切割电动势，闭合电路欧姆定律，及安培力的表达式，即可求解．
解答：解：（1）螺线管产生的感应电动势：
=4×10×0.1V=4V 闭合电路欧姆定律，
A=0.8A 安培力 F1=B2I1L=2×0.8×0.1N=0.16N
ab下落时的最大加速度：
=
m/s2=2 m/s2 （2）由受力分析，则有：F2=mg-F1=（0.02×10-0.16）N=0.04N
切割磁力线所产生的电动势为：ε2=B2Lv
闭合电路欧姆定律：I2=
安培力表达式：F2=B2I2L
则有：v=
m/s=5 m/s 答：（1）ab下落时的最大加速度2 m/s2．
（2）ab下落时能达到的最大速度5 m/s．
点评：考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律的应用，知道安培力表达式，理解切割电动势的表达式．同时掌握当合外力最大时，则运动处于最大加速度；当加速度等于零时，运动又处于最大速度．
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均匀增加，而ab所在处为匀强磁场B2＝2 T，螺线管匝数n＝4，螺线管横截面积S＝0.1 m2．导体棒ab质量m＝0.02 kg，长L＝0.1 m，整个电路总电阻R＝5 Ω，试求(g取10 m/s2)：
