Question

【題目】水平放置的金屬導軌寬L＝0.5m，接有電動勢E＝3V，電源內阻及導軌電阻不計。勻強磁場豎直向上穿過導軌，俯視圖如圖所示，磁感應強度B＝1T．導體棒ab的電阻R＝2Ω，質量m＝100g，垂直放在導軌上并接觸良好。ab與導軌的動摩擦因數μ＝0.5，g＝10m/s2，求合上開關的瞬間：

（1）導體棒ab受到安培力的大小和方向；

（2）導體棒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）電路中總電流的大小為：

所以導體棒ab受到安培力的大小為：

F＝BIL＝1×1.5×0.5N＝0.75N

根據左手定則可知，方向向左

（2）根據牛頓第二定律可得：

F﹣μmg＝ma

代入數據解得：

a＝2.5m/s2