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导体切割磁感线时的感应电动势
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如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距为L，上端接有两个定值电阻R1、R2，已知R1=R2=2r．将质量为m、电阻值为r的金属棒从图示位置由静止释放，下落过
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距为L，上端接有两个定值电阻R
1
、R
2
，已知R
1
=R
2
=2r．将质量为m、电阻值为r的金属棒从图示位置由静止释放，下落过程中金属棒保持水平且与导轨接触良好．自由下落一段距离后金属棒进入一个垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场宽度为h．金属棒出磁场前R
1
、R
2
的功率均已稳定为P．则金属棒离开磁场时的速度大小为______，整个过程中通过电阻R
1
的电量为______．（已知重力加速度为g）
◎ 答案
由题意可知，棒离开磁场前做匀速直线运动，根据能量守恒定律，则有：重力与安培力做功，导致重力功率等于电阻消耗的功率．
由于金属棒出磁场前R
1
、R
2
的功率均已稳定为P，则金属棒的功率为2P，所以整个电路的消耗的功率为4P；
则有：4P=mgv
解得：
v=
4P
mg
整个过程中通过电阻R
1
的电量q
1
，Q=2q
1
而Q=It=
△?
2r
=
BLh
2r
又
B
2
L
2
v
2r
=mg
且
v=
4P
mg
综上可知，
q
1
=
mgh
4
2Pr
故答案为：
4P
mg
，
mgh
4
2Pr
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距为L，上端接有两个定值电阻R1、R2，已知R1=R2=2r．将质量为m、电阻值为r的金属棒从图示位置由静止释放，下落过…”主要考查了你对 【电功】，【电功率】，【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/202304/450366.html
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