Question

如图1所示，一对足够长的平行光滑导轨放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，定值电阻阻值R=1.0Ω．有一金

如图1所示，一对足够长的平行光滑导轨放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，定值电阻阻值R=1.0Ω．有一金属杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直且接触良好，金属杆与轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示．求： (1)杆的质量m和加速度(2)在杆从静止开始运动的20s的时间内，通过电阻R的电量．

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Answer 1

（1）0.1kg ，10m/s 2 （2）200C

(1)以金属杆为研究对象，电磁感应定律、牛顿运动定律和匀加速运动公式，并结合闭合电路欧姆定律，有 F–IlB=ma v=at ∴ ． 由图线上取两点坐标(0s，1N)和(20s，3N)代入方程 解得：a=10m/s 2 ；m=0.1kg (2)在杆从静止开始运动的20s的时间内，根据法拉第电磁感应定律，有 所以，通过电阻R的电量 200C