问题详情:
一质量m=0.5kg的金属杆在相距l=3m的水平轨道上与轨道垂直放置,固定住金属杆并在金属感中通以I=4A的恒定电流,如图所示,匀强磁场B垂直于轨道平面,磁感应强度的大小B=0.25T,金属杆与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取重力加速度g=10m/s2,
(1)求金属杆受到的安培力F安的大小
(2)解除对金属杆的固定,并由静止释放金属杆,求释放后瞬间金属杆的加速度a的大小.
【回答】
考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;安培力.
专题: 电磁感应与电路结合.
分析: (1)由安培力公式可以求出安培力.
(2)由牛顿第二定律可以求出加速度.
解答: 解:(1)金属杆受到的安培力:
F安=BIL=0.25×4×3=3N;
(2)由牛顿第二定律得:F安﹣μmg=ma,
加速度:a=﹣μg=﹣0.2×10=4m/s2;
答:(1)金属杆受到的安培力F安的大小为3N.
(2)解除对金属杆的固定,并由静止释放金属杆,释放后瞬间金属杆的加速度a的大小为4m/s2.
点评: 本题考查了求安培力、加速度,应用安培力公式与牛顿第二定律 即可正确解题.
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:计算题