Question

如圖所示，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的光滑金屬導軌，導軌間距為l=0.5m。質量m=1kg，電阻r=0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導軌上，勻強磁場的磁感線垂直紙面向里，磁感應強度的大小為B=2T，導軌左端接阻值R=2Ω的電阻，導軌電阻不計。ab桿受水平恒力F的作用后由靜止開始向右做變加速運動，后做勻速運動。勻速時ab桿的速度為v=2m/s，重力加速度g=10m/s²。求：
（1）勻速時ab桿受到的水平恒力F的大��；
（2）速度等于1m/s時金屬桿的加速度大小。

Answer 1

（1）0.8N；（2）0.4m/ s²

試題分析: （1）導線切割磁感線時產生的感應電動勢E=Blv
由閉合電路歐姆定律
由安培力公式F_A=BIL=
因ab桿勻速時
所以受到的水平恒力F=F_A=0.8N                 
（2）由牛頓第二定律  F- =ma     （5分）
得：a="0.4m/" s²