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如图所示，螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向左的变化磁场。螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内，与水平面的夹角为q，两导轨
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R
1
，管内有水平向左的变化磁场。螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内，与水平面的夹角为q，两导轨间距为L。导轨电阻忽略不计。导轨处于垂直斜面向上、磁感应强度为B
0
的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动。已知金属杆ab的质量为m，电阻为R
2
，重力加速度为g。忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响、忽略空气阻力。
（1）为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；
（2）当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；
（3）若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率DB/Dt＝k（k＞0）。将金属杆ab由静止释放，杆将沿斜面向下运动。求当杆的速度为v时，杆的加速度大小。
◎ 答案
（1）
，电流方向为由b到a（2）
（3）
◎ 解析
试题分析：（1）以金属杆ab为研究对象，根据平衡条件
- B
0
I L＝0（1分）
得
（1分）
通过ab杆电流方向为由b到a（或在图中标出） （1分）
（2）根据法拉第电磁感应定律
（1分）
根据欧姆定律
（1分）
得：
（1分）
（3）根据法拉第电磁感应定律
（1分）
ab杆切割磁感线产生的电动势 E
2
＝ B
0
Lv （1分）
总电动势 E
总
＝ E
1
+ E
2
感应电流
（1分）
根据牛顿第二定律
（1分）
安培力 F ＝ B
0
I′L （1分）
所以
（1分）
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向左的变化磁场。螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内，与水平面的夹角为q，两导轨…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 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/202210/345746.html
十二生肖
十二星座
，电流方向为由b到a（2）
（3）
- B0I L＝0（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）