如图所示，平行导轨MN和PQ相距0.5m，电阻可忽略．其水平部分是粗糙的，置于0.60T竖直向上的匀强磁场中，倾斜部分是光滑的，该处没有磁场．导线a和b质量均为0.20kg，电阻均为打印页面

如图所示，平行导轨MN和PQ相距0.5m，电阻可忽略．其水平部分是粗糙的，置于0.60T竖直向上的匀强磁场中，倾斜部分是光滑的，该处没有磁场．导线a和b质量均为0.20kg，电阻均为

网友投稿 2022-11-10 00:00:00 互联网

◎ 题目

如图所示，平行导轨MN和PQ相距0.5m，电阻可忽略．其水平部分是粗糙的，置于0.60T竖直向上的匀强磁场中，倾斜部分是光滑的，该处没有磁场．导线a和b质量均为0.20kg，电阻均为0.15Ω，a、b相距足够远，b放在水平导轨上．a从斜轨上高0.050m处无初速释放．求：
（1）回路的最大感应电流是多少？
（2）如果导线与导轨间的动摩擦因数μ-0.10，当导线b的速率达到最大值时，导线a的加速度是多少？

◎ 答案

（1）a棒在没有磁场的倾斜轨道上下滑时，机械能守恒，进入水平轨道时a棒的速度v_m，
mgh=

mvm2
vm=

2gh

2×10×0.050

=1m/s，
此时a棒速度最大，进入磁场切割磁感线，产生的感应电流最大
L=

BLvm

0.60×0.5×1

2×0.15

=1A．
（2）当a、b棒组成的闭合回路中有感应电流时，a、b棒都受安培力作用，a棒受安培力向右、摩擦力向右，b棒受安培力向左，摩擦力向右．
f=μmg=0.10×0.20×10=0.2N
F=BI_mL=0.60×1×0.5=0.3N
因为F＞f所以b棒开始向左加速．a棒是向左做减速运动，b棒的速度增大时，电路中的感应电流减小，b棒受的安培力在减小，当电流减为I'时，加速度为0，这时满足：
μmg=BI^′L
此时a棒受到的摩擦力和安培力方向都向右，a棒的加速度．
μmg+BI^′L=ma
代入数据 a=2m/s²．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“如图所示，平行导轨MN和PQ相距0.5m，电阻可忽略．其水平部分是粗糙的，置于0.60T竖直向上的匀强磁场中，倾斜部分是光滑的，该处没有磁场．导线a和b质量均为0.20kg，电阻均为…”主要考查了你对【牛顿第二定律】，【机械能守恒定律】，【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。

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