Question

兩根水平放置的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌左端連一個R=1.8Ω的電阻，一根金屬棒ab的質(zhì)量為0.2kg，電阻為0.2Ω，橫跨在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，整個裝置在豎直向上且B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，如圖14示，已知ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。用水平恒力F=2N拉動ab，使ab在導(dǎo)軌上平動，若不計導(dǎo)軌電阻，g=10m/s2，求：

（1）棒速達(dá)4m/s時，棒的加速度多大？
（2）棒達(dá)到最大速度時，棒兩端的電壓多大及最大速度？

Answer 1

1）2.5m/s²  (2)V_max=8m/s；U=3.6v

解析試題分析：（1）導(dǎo)體棒的速度為4m/s時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，
電路中的產(chǎn)生的電流為,
導(dǎo)體棒受到的安培力為
所以根據(jù)牛頓第二定律可得，聯(lián)立上述式子可得
（2）當(dāng)三力合力為零時，導(dǎo)體棒的加速度為零，速度達(dá)到最大，故，即,所以，解得，因為，所以導(dǎo)體棒兩端的電壓為
考點：考查了帶有電路的電磁感應(yīng)問題
點評：做此類型的題目，需要先進(jìn)行受力分析，然后結(jié)合閉合回路歐姆定律分析解題