Question

如圖，水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計，導體棒ab的質量m = 0.2kg、電阻R = 0.5Ω，勻強磁場的磁感應強度B = 0.2T，方向垂直框架向上。現用F = 1N的外力由靜止開始向右拉ab棒，當ab棒的速度達到2m/s時，求：

（1）ab棒產生的感應電動勢的大小；

（2）ab棒所受的安培力大小和方向；

（3）ab棒的加速度大小和方向。

Answer 1

（1）0.4V

（2）0.16N，方向水平向左

（3）4.2m/s，方向水平向右

解析:

（1）根據導體棒切割磁感線的電動勢，E=0.4V。

（2）由閉合電路歐姆定律得回路電流，

ab受安培力 F_安= BIL = 0.16N，方向水平向左。

（3）根據牛頓第二定律得ab桿的加速度a =，

得ab桿的加速度a = 4.2m/s，方向水平向右。