問題詳情:
如圖(*)所示,一對平行光滑導軌放置在水平面上,兩導軌間距l=0.2m,電阻R=1.0Ω;有一導體杆靜止地放置在導軌上,與兩軌道垂直,杆及軌道的電阻皆可忽略不計,整個裝置處於磁感應強度B=0.50T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,測得力與時間t的關係如圖(乙)所示。求杆的質量m和加速度a.
【回答】
【解析】導體杆在軌道上做勻加速直線運動,用表示其速度,表示時間,則有:
,杆切割磁力線,將產生感應電動勢: ,
在杆、軌道和電阻的閉合迴路中產生電流
杆受到的安培力的, ,根據牛頓第二定律,有,
聯立以上各式,得
由圖線上取兩點代入(30,4)和(20,3)帶入式,可解得: 。
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:計算題