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如图所示,两根相互平行、间距为L的光滑轨道固定在水平面上,左端接一个阻值为R的电阻,轨道电阻不计,质量为m阻值为r的匀质余属棒c d与轨道垂直放置且接触良好,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.若在金属棒中点施加一水平向右的拉力,使金属棒由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动,当金属棒的位移为s时,求:

(1)金属棒中电流I的大小和方向;
(2)水平拉力F的大小.
人气:461 ℃ 时间:2020-01-29 20:05:47
解答
(1)据右手定则可知电流I的方向从c到d.
设金属棒cd的位移为s时速度为v,则:v2=2as
金属棒产生的电动:E=BLv     
金属棒中电流的大小:I=
E
R+r

联立解得:I=
BL
2as
R+r

(2)金属棒受到的安培力大小 f=BIL
据牛顿第二定律可得:F-f=ma
联立解得:F=
B2L2
2as
R+r
+ma 
答:(1)金属棒中电流I的大小为
BL
2as
R+r
,电流I的方向从c到d;
(2)水平拉力F的大小为
B2L2
2as
R+r
+ma.
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