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导体切割磁感线时的感应电动势
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水平放置、足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ相距d=0.4m，接在MP之间的定值电阻R0=0.9Ω；质量M=80g、电阻R=0.3Ω的金属棒ab静止在金属导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因素为
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
水平放置、足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ相距d=0.4m，接在MP之间的定值电阻R
0
=0.9Ω；质量M=80g、电阻R=0.3Ω的金属棒ab静止在金属导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因素为μ=0.2（视最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．ac、cd和db三段的长度相同、电阻值相等，金属棒与导轨接触良好；导轨和连线的电阻不计，整个装置处在垂直于轨道平面向下的匀强磁场中，俯视如图．开始时，金属棒距MP距离为L=0.2m，磁感应强度B
0
=1T，磁感应强度每秒增加0.2T．
（1）求经过多长时间金属棒开始运动．
（2）若保持B=2T不变，给金属棒施加一个水平向右且垂直于棒的力，让金属棒以10m/s的速度匀速向右运动，求金属棒两端的电势差U
ab
．
◎ 答案
（1）感应电动势为：E=
△B
△t
dL
=0.2×0.4×0.2=0.016V
感应电流：I=
E
R
0
+
1
3
R
=
0.016
0.9+0.1
A
=0.016A
开始运动：（B
0
+t
△B
△t
）Id=μmg
代入解得：t=120s
（2）金属棒上各段产生的感应电动势为：E
ac
=E
cd
=E
db
=Bdv=2×0.4×10=8V
回路中，U
cd
=
E
cd
R
0
+
1
3
R
=7.2V
开路部分：U
ac
=U
db
=E
ac
=E
db
=8V
则a、b间电势差为U
ab
=U
ac
+U
cd
+U
db
=23.2V
答：
（1）经过120s时间金属棒开始运动．
（2）金属棒两端的电势差U
ab
是23.2V．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“水平放置、足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ相距d=0.4m，接在MP之间的定值电阻R0=0.9Ω；质量M=80g、电阻R=0.3Ω的金属棒ab静止在金属导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因素为…”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】 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/202304/450694.html
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