Question

在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強磁場中，B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L＝0.4 m，如圖所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05 kg，電阻為1 Ω的金屬桿cd，框架電阻不計．若cd桿以恒定加速度a＝2 m/s²，由靜止開始做勻變速運動，則

（1）在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？
（2）第5 s末，回路中的電流多大？
（3）第5 s末，作用在cd桿上的水平外力多大？

Answer 1

(1)＝0.4 V (2) 0.8 A. (3) 0.164 N.

解析試題分析：(1)5 s內(nèi)的位移：x＝at²＝25 m  
5 s內(nèi)的平均速度＝＝5 m/s
(也可用＝求解)
故平均感應(yīng)電動勢＝BL＝0.4 V     
(2)第5 s末：v＝at＝10 m/s          
此時感應(yīng)電動勢：E＝BLv        
則回路電流為：I＝＝＝A＝0.8 A. 
(3)桿勻加速運動，則F－F_安＝ma          
即F＝BIL＋ma＝0.164 N.           
考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；共點力平衡的條件及其應(yīng)用；牛頓第二定律．
點評：本題是電磁感應(yīng)中的力學問題，綜合了電磁感應(yīng)、電路、力學等知識．考查分析和解決綜合題的能力．