一質量m=0.5kg的金屬桿在相距l=3m的水平軌道上與軌道垂直放置，固定住金屬桿並在金屬感中通以I=4A的恆...

問題詳情：

一質量m=0.5kg的金屬桿在相距l=3m的水平軌道上與軌道垂直放置，固定住金屬桿並在金屬感中通以I=4A的恆定電流，如圖所示，勻強磁場B垂直於軌道平面，磁感應強度的大小B=0.25T，金屬桿與軌道間的動摩擦因數μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2，

（1）求金屬桿受到的安培力F安的大小

（2）解除對金屬桿的固定，並由靜止釋放金屬桿，求釋放後瞬間金屬桿的加速度a的大小．

【回答】

考點：  導體切割磁感線時的感應電動勢；牛頓第二定律；安培力．

專題：  電磁感應與電路結合．

分析：  （1）由安培力公式可以求出安培力．

（2）由牛頓第二定律可以求出加速度．

解答：  解：（1）金屬桿受到的安培力：

F安=BIL=0.25×4×3=3N；

（2）由牛頓第二定律得：F安﹣μmg=ma，

加速度：a=﹣μg=﹣0.2×10=4m/s2；

答：（1）金屬桿受到的安培力F安的大小爲3N．

（2）解除對金屬桿的固定，並由靜止釋放金屬桿，釋放後瞬間金屬桿的加速度a的大小爲4m/s2．

點評：  本題考查了求安培力、加速度，應用安培力公式與牛頓第二定律 即可正確解題．

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題