Question

20.如圖1所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距 l＝0.20 m，電阻R＝1.0Ω；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感強度B＝0.50 T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，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖2所示.求桿的質量m和加速度a.

Answer 1

20.參考解答：

　 導體桿在軌道上做勻加速直線運動，用v表示其速度，t表示時間，則有　

　　　v＝at                                                                                                     

 桿切割磁力線，將產生感應電動勢，＝Blv                                                                                 

     在桿、軌道和電阻的閉合回路中產生電流  

        I＝                                                                                     

     桿受到的安培力為  f＝IBl                                                                                      

     根據牛頓第二定律，有   F－f＝ma                                                                               

 聯(lián)立以上各式，得   F＝ma＋at                                                                

     由圖線上取兩點代入上式，可解得 a＝10 m/s，m＝0.1 kg.