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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，OP1Q1与OP2Q2是位于同一水平面上的两根光滑金属导轨，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B．导轨的OP1段与OP2段相互垂直，长度相等，交于O点．导轨的P1Q1段与P
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，OP
1
Q
1
与OP
2
Q
2
是位于同一水平面上的两根光滑金属导轨，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B．导轨的OP
1
段与OP
2
段相互垂直，长度相等，交于O点．导轨的P
1
Q
1
段与P
2
Q
2
段相互平行，并相距2b．一金属细杆在垂直于金属杆的水平外力作用下，t=0的时刻从O点出发，以恒定的速度v沿导轨向右滑动．在滑动过程中，杆始终保持与导轨的平行段相垂直，杆与导轨有良好的接触．假定导轨和金属杆都有电阻，每单位长度的电阻都是r．求：
（1）金属杆在正交的OP
1
、OP
2
导轨上滑动时，加在 金属杆上外力的功率随时间的变化关系？
（2）金属杆运动到P
1
、P
2
右侧x处电流的大小？
◎ 答案
（1）设外力为F，功率为P，则根据功率的计算公式：P=Fv
安培力公式F=BIL
R
总
=(2vt+2
2
vt)r
根据闭合电路欧姆定律得，
I=
E
R
总
=
Bv
(
2
+1)r
所以
P=
2
B
2
v
3
t
(
2
+1)r
（2）由感应电动势的公式可E=2bBv
当运动到距P
1
、P
2
为x时电路中的总电阻为
R
总
=(2x+2
2
b+2b)r
由全电路欧姆定律可得
I=
Bbv
(x+
2
b+b)r
．
答：（1）加在金属杆上外力的功率随时间的变化关系
P=
2
B
2
v
3
t
(
2
+1)r
．
（2）金属杆运动到P
1
、P
2
右侧x处电流的大小为
I=
Bbv
(x+
2
b+b)r
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，OP1Q1与OP2Q2是位于同一水平面上的两根光滑金属导轨，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B．导轨的OP1段与OP2段相互垂直，长度相等，交于O点．导轨的P1Q1段与P…”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】，【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/202304/450638.html
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