Question

【題目】如圖，水平放置的光滑的金屬導(dǎo)軌M、N，平行地置于勻強(qiáng)磁場中，間距為d，磁場的磁感強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面夾為α，金屬棒ab的質(zhì)量為m，放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直．電源電動勢為E，內(nèi)電阻r，定值電阻為R，其余部分電阻不計(jì)．則當(dāng)電鍵調(diào)閉合的瞬間，棒ab的加速度為多大？

Answer 1

【答案】棒ab的加速度大小為．

【解析】

由題意知，電鍵閉合時，導(dǎo)體棒中通過的電流方向是從a到b，根據(jù)左手定則知，導(dǎo)體棒受到的安培力方向如圖所示：

因?yàn)閷?dǎo)體棒受三個力作用下在水平方向運(yùn)動，故導(dǎo)體棒在豎直方向所受合力為0
由題意得：
則導(dǎo)體棒所受的合力為：
根據(jù)牛頓第二定律，棒產(chǎn)生的加速度為：
在電路中，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：
所以導(dǎo)體棒產(chǎn)生的加速度為：，方向向左。