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(14分)如图,水平面内有一光滑金属导轨,其MN、PQ边的电阻不计,MP边的电阻阻值R=1.5Ω,MN与MP的夹角为135°,PQ与MP垂直,MP边长度小于1m。将质量m=2kg,电阻不计的足够长直

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(14分)如图,水平面内有一光滑金属导轨,其MN、PQ边的电阻不计,MP边的电阻阻值R=1.5Ω,MN与MP的夹角为135°,PQ与MP垂直,MP边长度小于1m。将质量m=2kg,电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、H间的距离L=4m.空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。在外力作用下,棒由GH处以一定的初速度向左做直线运动,运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。

(1)若初速度v1=3m/s,求棒在GH处所受的安培力大小FA
(2)若初速度v2=1.5m/s,求棒向左移动距离2m到达EF所需时间Δt。
(3)在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中,外力做功W=7J,求初速度v3

◎ 答案

(1)(2)(3)

◎ 解析


试题分析:(1)导体棒切割磁感线产生感应电动势
感应电流
金属棒受到安培力
(2)运动过程电流始终不变,而电阻不变,即感应电动势不变。初始感应电动势
所以平均感应电动势
根据几何关系可得从GH到EF,线框面积变化量
代入计算可得运动时间
(3)根据几何关系可得
根据运动过程电流不变判断电动势不变,设末速度为,则有

可得
运动过程电流
电动势
运动时间
克服安培力做功
根据动能定理有
整理可得(舍去)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(14分)如图,水平面内有一光滑金属导轨,其MN、PQ边的电阻不计,MP边的电阻阻值R=1.5Ω,MN与MP的夹角为135°,PQ与MP垂直,MP边长度小于1m。将质量m=2kg,电阻不计的足够长直…”主要考查了你对  【动能定理】  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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