問題詳情:
一質量m=0.5kg的金屬桿在相距l=3m的水平軌道上與軌道垂直放置,固定住金屬桿並在金屬感中通以I=4A的恆定電流,如圖所示,勻強磁場B垂直於軌道平面,磁感應強度的大小B=0.25T,金屬桿與軌道間的動摩擦因數μ=0.2,取重力加速度g=10m/s2,
(1)求金屬桿受到的安培力F安的大小
(2)解除對金屬桿的固定,並由靜止釋放金屬桿,求釋放後瞬間金屬桿的加速度a的大小.
【回答】
考點: 導體切割磁感線時的感應電動勢;牛頓第二定律;安培力.
專題: 電磁感應與電路結合.
分析: (1)由安培力公式可以求出安培力.
(2)由牛頓第二定律可以求出加速度.
解答: 解:(1)金屬桿受到的安培力:
F安=BIL=0.25×4×3=3N;
(2)由牛頓第二定律得:F安﹣μmg=ma,
加速度:a=﹣μg=﹣0.2×10=4m/s2;
答:(1)金屬桿受到的安培力F安的大小為3N.
(2)解除對金屬桿的固定,並由靜止釋放金屬桿,釋放後瞬間金屬桿的加速度a的大小為4m/s2.
點評: 本題考查了求安培力、加速度,應用安培力公式與牛頓第二定律 即可正確解題.
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:計算題