如图所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻是0.1Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上,现用1N的外力F由静止拉动ab杆,当

◎ 题目

如图所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻是0.1Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上,现用1N的外力F由静止拉动ab杆,当ab的速度达到1m/s时,求此时刻
(1)ab 杆产生的感应电动势的大小;
(2)ab杆的加速度的大小?
(3)ab杆所能达到的最大速度是多少?
魔方格

◎ 答案

(1)ab 杆产生的感应电动势的大小为  E=BLv=0.1×1×1V=0.1V
(2)感应电流大小为 I=
E
R
=
0.1
0.1
A
=1A
     ab杆所受的安培力大小为  FA=BIL=0.1×1×1N=0.1N
    a=
F-FA
m
=4.5m/s2
(3)∵FA=BIL=
B2L2v
R

       F-FA=ma
∴F-
B2L2v
R
=ma
当 a=0 时,v达到最大
∴vm=
FR
B2L2
=
1×0.1
0.12×12
m/s=10m/s
答:
(1)ab 杆产生的感应电动势的大小为0.1V;
(2)ab杆的加速度的大小是4.5m/s2
(3)ab杆所能达到的最大速度是10m/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻是0.1Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上,现用1N的外力F由静止拉动ab杆,当…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【牛顿第二定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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