Question

3．如圖所示，寬度L=0.5m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=2Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T．一根質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，在運(yùn)動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直當(dāng)導(dǎo)體棒的速度大小v=2m/s時(shí)，
（1）求通過電阻的電流I；
（2）若作用在導(dǎo)體棒上的拉力大小F=0.1625你，求導(dǎo)體棒的加速度大�。�

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，然后由歐姆定律求出感應(yīng)電流．
（2）由安培力公式求出安培力，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度．

解答 解：（1）感應(yīng)電動勢為：E=BLv，
感應(yīng)電流為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$=$\frac{0.5×0.5×2}{2}$=0.25A；
（2）安培力為：F_安培=BIL=0.5×0.25×0.5=0.0625N，
由牛頓第二定律的加速度為：a=$\frac{F-{F}_{安培}}{m}$=$\frac{0.1625-0.0625}{0.1}$=1m/s²；
答：（1）通過電阻的電流為0.25A；
（2）導(dǎo)體棒的加速度大小為1m/s²．

點(diǎn)評 本題考查了求電流與加速度問題，應(yīng)用E=BLv、歐姆定律、安培力公式與牛頓第二定律即可解題，本題難度不大，掌握基礎(chǔ)知識即可解題，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)．