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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，足够长的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=1.0m，导轨平面与水平面间的夹角为30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M、P两端连接
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=1.0m，导轨平面与水平面间的夹角为30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M、P两端连接阻值为R=3.0Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m=0.20kg，电阻r=0.50Ω，重物的质量M=0.60kg，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系如下表所示，不计导轨电阻，g=10m/s
2
．求：
（1）所加磁场的磁感应强度B为多大？
（2）电阻R在0.6s内产生的热量为多少？
时间t（s）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
上滑距离（m）
0
0.05
0.15
0.35
0.70
1.05
1.40
◎ 答案
（1）由表中数据可以看出最终ab棒将匀速运动
匀速运动速度：
v=
△s
△t
=3.5m/s
棒受力如图，由平衡条件可得
T=F+mgsin30°
T=Mg
F=B
BLv
R+r
L
联立解得：
B=
5
T
（2）在0.6s内通过的位移为s=1.40m，由能的转化守恒得
Mgs=mgssin30°+Q+
1
2
(M+m)
v
2
又因为：
Q
R
=
R
R+r
Q
⑦
联立解得：Q
R
=1.8J ⑧
答：（1）磁感应强度为
5
T；（2）电阻在0.6s内产生的热量为1.8J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=1.0m，导轨平面与水平面间的夹角为30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M、P两端连接…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】，【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】，【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/202304/450665.html
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