Question

【题目】如图甲所示，一对平行光滑的轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.2m，电阻；有导体静止地放在轨道上，与轨道垂直，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，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向向右拉杆，使之做匀加速运动测得力F与时间t的关系如图乙所示，求杆的质量m和加速度a．

Answer 1

【答案】m=0.1kg a=10m/s2

【解析】

导体杆在轨道上做匀加速直线运动，设速度为v则有v=at，导体杆切割磁感线产生感应电动势E=Blv.

回路中的感应电流

杆受到的安培力，方向水平向左

根据牛顿定律有，

由以上各式整理得：．

在题图乙上任意取两点代入上式解得a=10m/s2，方向水平向右，m=0.1kg．

答：杆的质量和加速度分别为0.1kg、10m/s2．