首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
闭合电路欧姆定律
> 正文
返回
打印
辩析题水平面内固定一U形光滑金属导轨，轨道宽1m，导轨的左端接有R=0.4Ω的电阻，导轨上放一阻值为R0=0.1Ω的导体棒ab，其余电阻不计，导体棒ab用水平线通过定滑轮吊着质量M
网友投稿 2022-12-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
辩析题水平面内固定一U形光滑金属导轨，轨道宽1m，导轨的左端接有R=0.4Ω的电阻，导轨上放一阻值为R
0
=0.1Ω的导体棒ab，其余电阻不计，导体棒ab用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2kg的重物，空间有竖直向上的匀强磁场，如图所示．已知t=0时，B=1T，l=1m，此时物体在地面上且连线刚好被拉直，若磁场以
△B
△t
=0.1T/s增加，请问：经过一段时间物体是否能被拉动？若不能，请说明理由；若能，请求出经过多长时间物体才被拉动．
以下为某同学的
因为穿过回路的磁通量发生变化，产生感应电流，ab受到向左的安培力作用．当安培力大于或等于被吊物体的重力时，重物才能被拉动．
回路产生的感应电动势为：
E=
△Φ
△t
=S?
△B
△t
ab受到向左的安培力为：
F
安
=BIL=
BLE
R
0
+R
，代入相关数据后，发现安培力为恒力且F
安
＜Mg，因此该同学得出的结论是：所以无论经过多长时间，物体都不能被拉动．
请问，该同学的结论是否正确？若正确，求出有关数据，若不正确，请指出错误所在并求出正确结果．
◎ 答案
该同学的结论不正确．因为磁场以
△B
△t
=0.1 T/s增加，所产生的感应电动势和感应电流恒定，但导体棒ab受到的安培力随磁感强度的增大而增大，该同学在计算安培力时，忽视了B的变化，将t=0时B的瞬时值代入公式导致错误结论．
正确
由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势：E=
△Φ
△t
=S
△B
△t
①
由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流：I=
E
R
0
+R
②
在t时磁感应强度为：B′=（B+
△B
△t
?t） ③
此时安培力为：F
安
=B'IL
ab
④
物体被拉动的临界条件为：F
安
=Mg ⑤
由①②③④⑤式并代入数据得：t=90 s，所以经过t=90 s物体能被拉动．
答：经过t=90 s物体能被拉动．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“辩析题水平面内固定一U形光滑金属导轨，轨道宽1m，导轨的左端接有R=0.4Ω的电阻，导轨上放一阻值为R0=0.1Ω的导体棒ab，其余电阻不计，导体棒ab用水平线通过定滑轮吊着质量M…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【闭合电路欧姆定律】，【法拉第电磁感应定律】 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/202212/430253.html
十二生肖
十二星座
