Question

13．一質(zhì)量m=0.5kg的金屬桿在相距l(xiāng)=3m的水平軌道上與軌道垂直放置，固定住金屬桿并在金屬感中通以I=4A的恒定電流，如圖所示，勻強磁場B垂直于軌道平面，磁感應(yīng)強度的大小B=0.25T，金屬桿與軌道間的動摩擦因數(shù)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，并由靜止釋放金屬桿，求釋放后瞬間金屬桿的加速度a的大小．

Answer 1

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=$\frac{{F}_{安}}{m}$-μg=$\frac{3}{0.5}$-0.2×10=4m/s²；
答：（1）金屬桿受到的安培力F_安的大小為3N．
（2）解除對金屬桿的固定，并由靜止釋放金屬桿，釋放后瞬間金屬桿的加速度a的大小為4m/s²．

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