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如图所示,宽度L=0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的两端连接阻值R=1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一根质量m

网友投稿  2023-04-06 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,宽度L=0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的两端连接阻值R=1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一根质量m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导体棒的电阻r=1Ω,导轨的电阻可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=10m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;
(2)作用在导体棒上的拉力的大小;
(3)当导体棒移动3m时撤去拉力,求整个过程回路中产生的热量。

◎ 答案

解:(1)感应电动势为E=BLv=1V 
感应电流为=0.5 A                                    
(2)安培力=BIL=0.05 N
导体棒匀速运动,拉力与安培力平衡                                                        
(3)导体棒移动3m的时间为= 0.3s 
根据焦耳定律,导体棒移动3m过程中回路中产生的热量(或Q1=Fs=0.15 J)
根据能量守恒,撤去拉力后回路中产生的热量Q2== 0.5J   
整个过程回路中产生的热量

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,宽度L=0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的两端连接阻值R=1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一根质量m…”主要考查了你对  【焦耳定律,电热】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【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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