2. 公务员
  3. 如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L=0．40 m，轨道左侧连接一定值电阻R=0．80Ω。将一金属导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导线ab的质量m=0．10 kg，电阻r=0．20Ω，回路中其余电阻不计。整个电路处在磁感应

如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L=0．40 m，轨道左侧连接一定值电阻R=0．80Ω。将一金属导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导线ab的质量m=0．10 kg，电阻r=0．20Ω，回路中其余电阻不计。整个电路处在磁感应

admin2017-04-27  3
问题 如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L=0．40 m，轨道左侧连接一定值电阻R=0．80Ω。将一金属导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导线ab的质量m=0．10 kg，电阻r=0．20Ω，回路中其余电阻不计。整个电路处在磁感应强度B=0．50 T的匀强磁场中，B的方向与轨道平面垂直。导线ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2．0m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：
(1)5 s末通过R电流的大小；
(2)5 s末，作用在ab金属杆上的水平拉力F的大小；
(3)0至5 s内，通过定值电阻R的电荷量。
选项
答案(1)导体棒ab做匀加速直线运动，则它在第5 s末速度v=at=10 m／s。由法拉第电磁感应定律知E=BLv=0．50T×0．40 m×10 m／s=2．0V。根据闭合电路欧姆定律，可知感应电流[*]。 (2)金属导线ab做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知F—F安=ma。 其中：F安=BIL=0．50 T×2．0 A×0．40 m=0．40 N。 F=F安+ma=0．40 N+0．10 kg×2．0 m／s2=0．60 N。 (3)0至5 s内，金属导线运动的路程[*]=25 m，则通过定值电阻R的电荷量[*]。
解析
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