Question

在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L＝0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg，电阻为1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若cd杆以恒定加速度a＝2 m/s²，由静止开始做匀变速运动，则

（1）在5 s内平均感应电动势是多少？
（2）第5 s末，回路中的电流多大？
（3）第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大？

Answer 1

(1)＝0.4 V (2) 0.8 A. (3) 0.164 N.

解析试题分析：(1)5 s内的位移：x＝at²＝25 m  
5 s内的平均速度＝＝5 m/s
(也可用＝求解)
故平均感应电动势＝BL＝0.4 V     
(2)第5 s末：v＝at＝10 m/s          
此时感应电动势：E＝BLv        
则回路电流为：I＝＝＝A＝0.8 A. 
(3)杆匀加速运动，则F－F_安＝ma          
即F＝BIL＋ma＝0.164 N.           
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律．
点评：本题是电磁感应中的力学问题，综合了电磁感应、电路、力学等知识．考查分析和解决综合题的能力．