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如图所示的U形导轨水平放置，导轨宽l=1m，左端连接阻值为0.4Ω的电阻R．在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量m=48g的重物，图中L=1
网友投稿  2023-04-18 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示的U形导轨水平放置，导轨宽l=1m，左端连接阻值为0.4Ω的电阻R．在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量
m=48g的重物，图中L=1.6m．开始时重物与水平地面接触并处于静止．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0=0.05T，并且以
△B
△t
=0.05T/s的变化率在增大．不计摩擦阻力（g取10m/s2），求
（1）至少经过多长时间才能将重物吊起？
（2）当重物刚要被吊起时，在电阻R上产生的热量为多少？
魔方格

◎ 答案

（1）以MN为研究对象，有BIL=FT；
以重物为研究对象，有FT+FN=mg，由于B在增大，安培力BIL增大，绳的拉力FT增大，地面的支持力FN减小，当FN=0时，此时
I=
△BS
△t(r+R)
=0.16A
BIL=mg
解得B=3T．
则t=
B-B0
△B
△t
=59s．
（2）根据Q=I2Rt得，
Q=0.162×0.4×59≈0.6J．
答：（1）经过59s才能将重物吊起．
（2）当重物刚要被吊起时，在电阻R上产生的热量为0.6J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示的U形导轨水平放置，导轨宽l=1m，左端连接阻值为0.4Ω的电阻R．在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量m=48g的重物，图中L=1…”主要考查了你对  【法拉第电磁感应定律】，【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。



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