Question

【題目】如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為l=0.2m，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R=0.5Ω的電阻，在x≥0處有與水平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v0=2m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=2m/s2，方向與初速度方向相反．設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好，求：

（1）電流為零時(shí)金屬桿所處的位置；

（2）電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力F的大小、方向和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

Answer 1

【答案】（1） （2）方向與x軸相反 或方向與x軸相反

【解析】（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故時(shí)，則．

（2）最大電流．安培力，

向右運(yùn)動(dòng)時(shí)， ，方向與x軸相反
向左運(yùn)動(dòng)時(shí)， ，方向與x軸相反