Question

如圖a所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l=0.20m，電阻R＝1.0。有一導體靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B＝0.50T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下。現用一外力F沿軌道方向拉桿，使之作勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖b所示。
（1）在圖b中畫出安培力F_安大小與時間t的關系圖線
　（2）求出桿的質量m和加速度a
  

Answer 1

（14分）　　　（1）如圖所示。（4分）　　　（2）對桿應用牛頓定律，得　　　　 　(2分) 　　　　（1分）　　　　　（1分）　　　　　　　　　（1分）　　　　由以上各式得：　 (3分) 　　　　分別把t₁＝0、F₁＝2N及t₁＝10s、F₁＝3N代入上式解得 m=0.2kg (1分)、 a=10m/s² (1分)