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两根可以滑动的金属杆MN、PQ，套在两根竖直光滑轨道上，放置在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面（纸面）向里，两金属杆MN、PQ的长均为20cm，质量均为0.12kg，电阻均为0.1Ω，
网友投稿 2022-10-22 00:00:00 零零社区
◎ 题目
两根可以滑动的金属杆MN、PQ，套在两根竖直光滑轨道上，放置在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面（纸面）向里，两金属杆MN、PQ的长均为20cm，质量均为0.12kg，电阻均为0.1Ω，导轨电阻不计．用长0.5m的绝缘细线OO′将两金属杆相连，如图所示．
（1）保持回路MNQP的面积不变，当磁场的磁感应强度以2T/s的变化率均匀减小时，求回路中感应电流的大小．
（2）保持磁场的磁感应强度1T不变，将细线OO′剪断，同时用外力使金属杆MN以5m/s的速度竖直向上作匀速运动，试问金属杆PQ最终向什么方向以多大的速度做匀速运动？（设在竖直方向上轨道足够长，磁场范围足够大）
◎ 答案
（1）利用法拉第电磁感应定律
E=
△φ
△t
，
得，
E=
△B
△t
S
代入已知量，得E=2×0.5×0.2=0.2V
I=
E
R
=
0.2
0.2
=1A
（2）假设PQ向下匀速运动
对于MN、PQ两棒反向匀速切割磁感线的运动，有E'=BL（v
1
+v
2
），
I′=
E′
R
，
F'=BI'L，
得
F′=
B
2
L
2
(
v
1
+
v
2
)
R
，
对于PQ棒的平衡状态，有F'=G，
则
B
2
L
2
(
v
1
+
v
2
)
R
=G
，
代入已知量，得
1
2
×
0.2
2
×(5+
v
2
)
0.1+0.1
=1.2
，
解得v
2
=1m/s
答：（1）保持回路MNQP的面积不变，当磁场的磁感应强度以2T/s的变化率均匀减小时，则回路中感应电流的大小为1A．
（2）保持磁场的磁感应强度1T不变，将细线OO′剪断，同时用外力使金属杆MN以5m/s的速度竖直向上作匀速运动，则金属杆PQ最终向下方向以1m/s的速度做匀速运动．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“两根可以滑动的金属杆MN、PQ，套在两根竖直光滑轨道上，放置在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面（纸面）向里，两金属杆MN、PQ的长均为20cm，质量均为0.12kg，电阻均为0.1Ω，…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【法拉第电磁感应定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/320415.html
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