首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
导体切割磁感线时的感应电动势
> 正文
返回
打印
如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．导轨和金属杆的电阻可忽略．让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过一段时间后，金属杆达到最大速度v
m
，在这个过程中，电阻R上产生的热量为Q．导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g．求：
（1）金属杆达到最大速度时安培力的大小；
（2）磁感应强度的大小；
（3）金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度．
◎ 答案
（1）设金属杆受安培力F
A
，当金属杆达到最大速度时，杆受力平衡F
Am
=mgsinθ
（2）当杆达到最大速度时，感应电动势为E
m
，感应电流为 I
m
E
m
=BLV
m
根据欧姆定律得：
I
m
=
BL
v
m
R
由 F
Am
=BI
m
L
B=
F
m
I
m
L
解得
B=
mgRsinθ
v
m
L
2
（3）设金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度为h
由能量守恒
mgh=
1
2
m
v
m
2
+Q
得
h=
m
v
2m
+2Q
2mg
答：（1）金属杆达到最大速度时安培力的大小为mgsinθ；
（2）磁感应强度的大小为
mgRsinθ
v
m
L
2
；
（3）金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度为
m
v
2m
+2Q
2mg
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【能量守恒定律、第一类永动机】 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/202304/450477.html
十二生肖
十二星座
