Question

【题目】如图，固定不动的水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m＝0.2kg、电阻R＝0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直框架向上。现用F＝1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒向右运动的距离为d＝0.5m时速度达到2m/s，求：

（1）此时ab棒上的感应电流的大小和方向；

（2）此时ab棒的加速度大小。

（3）导体棒运动d的过程所产生的热量

Answer 1

【答案】（1）0.8A 方向由a流向b（2）（3）0.1J

【解析】

(1)根据导体棒切割磁感线的电动势为：

E＝BLv＝0.4V

由闭合电路欧姆定律得回路电流为：

根据右手定则可知电流方向由a流向b。

(2)ab受安培力为：

F安＝BIL＝0.16N

根据左手定则可知安培力的方向水平向左；

根据牛顿第二定律：F- F安＝ma

解得ab杆的加速度为：

a＝4.2m/s2

(3)由能量守恒可得：

解得：

Q=0.1J