Question

（8分）如圖所示，在水平面內(nèi)固定著足夠長(zhǎng)且光滑的平行金屬軌道，軌道間距L=0.40m，軌道左側(cè)連接一定值電阻R=0.80Ω。將一金屬直導(dǎo)線ab垂直放置在軌道上形成閉合回路，導(dǎo)線ab的質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.20Ω，回路中其余電阻不計(jì)。整個(gè)電路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向與軌道平面垂直。導(dǎo)線ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2.0m/s²由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求：

（1）5s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小；
（2）5s末通過(guò)R電流的大小和方向；
（3）5s末，作用在ab金屬桿上的水平拉力F的大小。

Answer 1

（1）2V  （2）2.0A      （3）  0.6N

試題分析：（1）由于導(dǎo)體棒ab做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)它在第5s末速度為v，所以根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：     （2分）
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律：
      方向      （3分）
（3）因?yàn)榻饘僦睂?dǎo)線ab做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故
其中：
        （3分）