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如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K．导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强
网友投稿  2022-10-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K．导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T．当ab棒由静止释放0.8s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长．
求：
（1）ab棒的最大速度大小；
（2）ab棒最终速度的大小
（3）当ab棒稳定下落后，每秒有多少电能产生．（g取10m/s2）
魔方格

◎ 答案

（1）在0.8S时，金属棒的速度v=gt=8m/s   E=BLv=1.6V   I=
E
R
=4A
       由静止释放0.8s时：F=BIL=0.8N    重力G=mg=0.1N，
       此时安培力F大于重力G，闭合开关后，导体棒做减速运动，
       故导体棒的最大速度vm=8m/s
     （2）最终当导体棒的重力和安培力平衡时，导体棒保持恒定速度做匀速直线运动．
          即：mg=
B2L2v
R
，代入数据解得：v=1m/s
（3）当ab棒稳定下落后，感应电动势E=BLv=0.2V
根据焦耳定律得Q=
E2
R
t=0.1J
答：（1）ab棒的最大速度为8m/s．
    （2）ab棒的最终速度的大小为1m/s．8m/s   1m/s   
（3）当ab棒稳定下落后，每秒有0.1J电能产生．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K．导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】  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。



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