Question

（10分）如图7所示，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体杆ab质量是0.2kg，电阻是0.1，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？

Answer

（1）E=0.1V  （2）ν=10m/s 

【解析】（1）E=BLV        ------------------------------------（2分）

E=0.1V       ------------------------------------（1分）

（2）I=         ------------------------------------（1分）

F安=BIL      ------------------------------------（1分）

F－F安=ma    ------------------------------------（1分）

a=4.5m/s2        ------------------------------------（1分）

（3）当杆达到最大速度ν时，F= F安  -----------（1分）

即   ---------------------------------（1分）

ν=10m/s       ------------------------------------（1分）

本题考查法拉第电磁感应定律，难度较小，根据公式E=BLV可求出感应电动势，从而求得安培力，由牛顿第二定律求出加速度，当拉力等于安培力时导体棒的速度最大