题目

在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中， ，有一水平放置的光滑框架，宽度为 ，如图所示，框架上放置一质量 、电阻 的金属杆ab ， 框架电阻不计，在水平外力F的作用下，杆ab以恒定加速度 ，由静止开始做匀变速运动 求： （1） 在5s内平均感应电动势是多少？ （2） 第5s末作用在杆ab上的水平外力F多大？ （3） 定性画出水平外力F随时间t变化的图象． 答案： 解：5s内杆ab运动的位移为： x=12at2=12×2×25m=25m根据法拉第电磁感应定律得： E=ΔΦΔt=BLxΔt=0.2×0.4×255V=0.4V 解：5s末金属杆的速度为： v=at=2×5m/s=10m/s安培力为： FA=BIL=B2L2vR=0.064N根据牛顿第二定律得：解得： F=0.164N 解：根据 F−FA=ma 得： F=B2L2vR+ma=B2L2atR+ma=0.0128t+0.1(N)图线如图所示：

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