◎ 题目

相距为L=0.20m的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m=0.1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5，导轨电阻不计，回路总电阻为R=1.0Ω．整个装置处于磁感应强度大小为B=0.50T、方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时，cd杆也同时从静止开始沿导轨向下运动．测得拉力F与时间t的关系如图所示．g=10m/s2，求： （1）ab杆的加速度a； （2）当cd杆达到最大速度时ab杆的速度大小．

◎ 答案

（1）经时间t，杆ab的速率v=at 此时，回路中的感应电流为：I= E R = BLv R   对杆ab由牛顿第二定律得：F-BIL一μmg=ma 由以上各式整理得：F=ma+μmg+ B2L2 R at  将t=0，F=1.5N代入上式得a=10m/s2   （2）cd杆受力情况如图，当cd杆所受重力与滑动摩擦力相等时，速度最大，即：mg=μFN 又FN=F安 安培力 F安=BIL  感应电流 I= E R = BLv‘ R    由以上几式解得v′=200m/s 答： （1）ab杆的加速度a为10m/s2； （2）当cd杆达到最大速度时ab杆的速度大小是200m/s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“相距为L=0.20m的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m=0.1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。