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如图所示，cd、fe是与水平面成θ角的光滑平行金属导轨，导轨间的宽度为D，电阻不计。质量为m、电阻为r的金属棒ab平行于cf且与cf相距为L，棒ab与导轨接触良好，在导轨间存在垂
网友投稿 2023-04-14 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，
cd
、
fe
是与水平面成
θ
角的光滑平行金属导轨，导轨间的宽度为
D
，电阻不计。质量为
m
、电阻为
r
的金属棒
ab
平行于
cf
且与
cf
相距为
L
，棒
ab
与导轨接触良好，在导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化关系为
B
=
Kt
（
K
为定值且大于零）。在
cf
之间连接一额定电压为
U
、额定功率为
P
的灯泡。当棒
ab
保持静止不动时，灯泡恰好正常发光。
（1）求棒
ab
静止不动时，
K
值的大小；
（2）为了保持棒
ab
静止，现给其施加了一个平行导轨的力，求这个力的表达式，并分析这个力的方向。
◎ 答案
（1）
（2）
；方向：当
t
＜
时，
F
的方向斜面向上；当
t
＞
时，
F
的方向斜面向下。
◎ 解析
（1）根据法拉第电磁感应定律，有
，
根据闭合电路欧姆定律，有
，
其中
，
由于灯泡正常发光，故电路的电流为
，
联立解得
。
（2）根据愣次定律和左手定则，可判断金属棒
ab
受到的安培力
方向沿斜面向上，
假设
<
mgsinθ
，由受力分析知所需外力为
F=mgsinθ
-
，
=BID
，
B=kt
，
联立得
。
因
，所以，
当
＝
时，
。
由此可得：当
t
＜
时，
<
mgsinθ
，
F
的方向斜面向上；
当
t
＞
时，
>
mgsinθ
，
F
的方向斜面向下。
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，cd、fe是与水平面成θ角的光滑平行金属导轨，导轨间的宽度为D，电阻不计。质量为m、电阻为r的金属棒ab平行于cf且与cf相距为L，棒ab与导轨接触良好，在导轨间存在垂…”主要考查了你对 【楞次定律】 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/202304/447009.html
十二生肖
十二星座
；方向：当t＜
时，F的方向斜面向上；当t＞
，
，
，
，
方向沿斜面向上，
。
时，
。