如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在

2025-05-20 10:53:30
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回答1:

(1)测得电阻两端电压随时间均匀增大,R两端电压U∝I,感应电动势E∝I,E∝v,U随时间均匀增大,即v随时间均匀增大,加速度为恒量,所以金属棒做匀加速运动.
(2)对金属棒受力分析,有牛顿第二定律得:F-

B2l2v
R+r
=ma,
将F=0.5v+0.4代入得:(0.5-
B2l2
R+r
)v+0.4=a,
因为a与v无关,所以a=0.4m/s2
得:0.5-
B2l2
R+r
=0,
代入数据得:B=0.5T.
(3)撤去外力前,x1=
1
2
at2,v0=
B2l2
m(R+r)

x2=at,
x1+x2=s
所以
1
2
at2+
m(R+r)
B2l2
?at=s

得:0.2t2+0.8t-1=0,
代入数据得:t=1s.
答:(1)金属棒做匀加速直线运动.
(2)磁感应强度B的大小是0.5T.
(3)外力F作用的时间为1s.