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磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则
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如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直．导轨宽度为L，右端接有电阻R．MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直．导轨宽度为L，右端接有电阻R．MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良好，金属棒与导轨电阻均不计．金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现给金属棒一水平初速度v
0
，使它沿导轨向左运动．已知金属棒停止运动时位移为x．求：
（1）金属棒速度为v时的加速度为多大？
（2）金属棒运动过程中通过电阻R的电量q；
（3）金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q．
◎ 答案
（1）金属棒速度为v时
产生的感应电动势为E=BLv
感应电流 I=
E
R
金属棒受到的安培力F=BIL=
B
2
L
2
v
R
根据牛顿第二定律，得
a=
F+μmg
m
=
F
m
+μg
=
B
2
L
2
v
mR
+μg
（2）金属棒运动过程中通过电阻R的电量q=I?△t
根据法拉弟电磁感应定律
E=
△φ
△t
，
又I=
E
R
得到q=φ
△φ
R
=
BLx
R
（3）根据能量守恒定律，得
回路产生的焦耳热Q=
1
2
m
v
20
-μmgx
答：（1）金属棒速度为v时的加速度为
B
2
L
2
v
mR
+μg
（2）金属棒运动过程中通过电阻R的电量为
BLx
R
；
（3）金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q=
1
2
m
v
20
-μmgx
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直．导轨宽度为L，右端接有电阻R．MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良…”主要考查了你对 【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】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】 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/202304/437228.html
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