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如图所示，M、N是水平放置的足够长的-平行金属板，两板间接有R=0.3Ω的定值电阻，两板间有垂直于纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.25T，两板间距d=0.4m．一根总电阻R
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，M、N是水平放置的足够长的-平行金属板，两板间接有R=0.3Ω的定值电阻，两板间有垂直于纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.25T，两板间距d=0.4m．一根总电阻R
0
=0.3Ω的导体棒ab垂直于两金属板紧贴M、N无摩擦地滑动，各处接触电阻均不计．若一个重力不计、带正电荷q=1.6X10
-l9
C的粒子以v
0
=7m/s的速度水平向右射入M、N两板间，恰能做匀速直线运动，求：
（1）ab棒匀速运动的速度；
（2）维持ab棒作匀速直线运动的外力F的功率．
◎ 答案
（1）由题意，带正电荷的微粒向右做匀速直线运动，所受的洛伦兹力与电场力平衡，由左手定则判断得知洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向竖直向下，可见M板带正电，根据右手定则可以判断出导体棒ab应向右运动．
对电荷：qv
0
B=q
U
ab
d
则得 U
ab
=Bv
0
d
设ab棒匀速运动的速度大小为v，则ab棒切割磁感线产生的感应电动势为 E=Bdv
则有 U
ab
=
R
R+
R
0
E
=
R
R+
R
0
Bdv
联立以上三式解得 v=14m/s
（2）由ab棒做匀速直线运动，根据功能关系得：F的功率P
F
=P
电
=
E
2
R
0
+R
代入解得P
F
=3.27W
答：
（1）ab棒匀速运动的速度向右，大小为14m/s；
（2）维持ab棒作匀速直线运动的外力F的功率是3.27W．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，M、N是水平放置的足够长的-平行金属板，两板间接有R=0.3Ω的定值电阻，两板间有垂直于纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.25T，两板间距d=0.4m．一根总电阻R…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【闭合电路欧姆定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】，【导体切割磁感线时的感应电动势】 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/202210/336324.html
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