两根相距L=0.5m的足够长的金属导轨如图甲所示放置，他们各有一边在同一水平面上，另一边垂直于水平面．金属细杆ab、cd
两根相距L=0.5m的足够长的金属导轨如图甲所示放置，他们各有一边在同一水平面上，另一边垂直于水平面．金属细杆ab、cd的质量均为m=50g，电阻均为R=1.0Ω，它们与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数μ=0.5，导轨电阻不计．整个装置处于磁感应强度大小B=1.0T、方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下沿导轨向右运动时，从某一时刻开始释放cd杆，并且开始计时，cd杆运动速度vcd随时间变化的图象如图乙所示（在0～1.0s和2.0～3.0s内，cd做匀变速直线运动）．（1）求在0～1.0s时间内，回路中感应电流的大小；
（2）求在0～3.0s时间内，ab杆在水平导轨上运动的最大速度；
（3）已知1.0～2.0s内，ab杆做匀加速直线运动，在图丙中画出在0～3.0s内，拉力F随时间变化的图象．（不需要写出计算过程，只需画出图线）
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解题思路：（1）由图看出，在0～1.0s时间内，cd杆做匀加速直线运动，所受的安培力是恒力，根据速度图象的斜率求出加速度，由牛顿第二定律和安培力公式求解回路中感应电流的大小；
（2）在2s～3s时间内，cd杆做匀减速直线运动，安培力最大．由图象的斜率求出加速度，根据牛顿第二定律可求出回路中感应电流的大小；由闭合电路欧姆定律
（3）分段由牛顿第二定律求出拉力，再作出图象．
（2）在2s～3s时间内，cd杆做匀减速直线运动，安培力最大．由图象的斜率求出加速度，根据牛顿第二定律可求出回路中感应电流的大小；由闭合电路欧姆定律
（3）分段由牛顿第二定律求出拉力，再作出图象．
（1）在0-1s时间内，cd杆做匀加速运动，由图可知： a1=v1−v0t=4−01=4.0m/s2对cd杆进行受力分析，根据牛顿第二定律有， 在竖直方向上 mg-f1=ma1 在水平方向上 N1-F安1=0 f1=μN1...
点评：
本题考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
考点点评： 本题涉及电磁感应过程中的复杂受力分析，解决这类问题的关键是，根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，然后根据牛顿第二定律求解拉力的大小，进一步根据运动状态列方程求解．
1年前
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