Question

（10分）如圖7所示，水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體桿ab質(zhì)量是0.2kg，電阻是0.1，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向垂直框架向上，現(xiàn)用1N的外力F由靜止拉動(dòng)ab桿，當(dāng)ab的速度達(dá)到1m/s時(shí)，求此時(shí)刻：
（1）ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小；
（2）ab桿的加速度的大小？
（3）ab桿所能達(dá)到的最大速度是多少？

Answer 1

（1）E=0.1V （2）ν=10m/s 

（1）E=BLV       ------------------------------------（2分）
E=0.1V      ------------------------------------（1分）
（2）I=        ------------------------------------（1分）
F_安=BIL     ------------------------------------（1分）
F－F_安=ma   ------------------------------------（1分）
a=4.5m/s²       ------------------------------------（1分）
（3）當(dāng)桿達(dá)到最大速度ν時(shí)，F(xiàn)= F_安 -----------（1分）
即   ---------------------------------（1分）
ν=10m/s      ------------------------------------（1分）
本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律，難度較小，根據(jù)公式E=BLV可求出感應(yīng)電動(dòng)勢，從而求得安培力，由牛頓第二定律求出加速度，當(dāng)拉力等于安培力時(shí)導(dǎo)體棒的速度最大