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闭合电路欧姆定律
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如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，两条导轨相距为d，左端MN用阻值不计的导线相连，金属棒ab可在导轨上滑动，导轨单位长度的电阻为r0，金属棒ab的电阻不计．整个装置处于
网友投稿 2022-12-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，两条导轨相距为d，左端MN用阻值不计的导线相连，金属棒ab可在导轨上滑动，导轨单位长度的电阻为r
0
，金属棒ab的电阻不计．整个装置处于竖直向下的均匀磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增加，B=kt，其中k为常数．金属棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿导轨向右做匀速运动，t=0时，金属棒ab与MN相距非常近．求：
（1）当t=t
o
时，水平外力的大小F．
（2）同学们在求t=t
o
时刻闭合回路消耗的功率时，有两种不同的求法：
方法一：t=t
o
时刻闭合回路消耗的功率P=F?v．
方法二：由Bld=F，得
I=
F
Bd
P=
I
2
R=
F
2
R
B
2
d
2
（其中R为回路总电阻）
这两种方法哪一种正确？请你做出判断，并简述理由．
◎ 答案
（1）回路中的磁场变化和导体切割磁感线都产生感应电动势
据题意，有 B=kt，则得
△B
△t
=k
回路中产生的总的感应电动势为
E
总
=
△B
△t
S+Bdv
①
△B
△t
S=kdv
t
0
②
I=
E
总
R
③
联立求解得：E
总
=2kdvt
0
④
R=2r
0
vt
0
⑤
解得：
I=
kd
r
0
⑥
所以，F=BId ⑦
即
F=
k
2
d
2
t
0
r
0
⑧
（2）方法一错，方法二对； ⑨
方法一认为闭合回路所消耗的能量全部来自于外力所做的功，而实际上磁场的变化也对闭合回路提供能量．方法二算出的I是电路的总电流，求出的是闭合回路消耗的总功率．
答：
（1）当t=t
o
时，水平外力的大小F为
k
2
d
2
t
0
r
0
．
（2）方法一错，方法二对； ⑨
方法一认为闭合回路所消耗的能量全部来自于外力所做的功，而实际上磁场的变化也对闭合回路提供能量．方法二算出的I是电路的总电流，求出的是闭合回路消耗的总功率．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，两条导轨相距为d，左端MN用阻值不计的导线相连，金属棒ab可在导轨上滑动，导轨单位长度的电阻为r0，金属棒ab的电阻不计．整个装置处于…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】，【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。
http://www.00-edu.com/html/202212/430231.html
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