题目
如图(甲)所示,一对平行光滑导轨放置在水平面上,两导轨间距l=0.2m,电阻R=1.0Ω;有一导体杆静止地放置在导轨上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力与时间t的关系如图(乙)所示。求杆的质量m和加速度a.
答案:【解析】导体杆在轨道上做匀加速直线运动,用表示其速度,表示时间,则有: ,杆切割磁力线,将产生感应电动势: , 在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流 杆受到的安培力的, ,根据牛顿第二定律,有, 联立以上各式,得 由图线上取两点代入(30,4)和(20,3)带入式,可解得: 。