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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，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一个磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.3Ω的电阻，长为L=0.40m，电阻为
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一个磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.3Ω的电阻，长为L=0.40m，电阻为r=0.2Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab下滑的距离，其下滑的距离与时间的关系如下表所示，导轨的电阻不计．（g=10m/s
2
）
时间t（s）
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
下滑距离s（m）
0
0.10
0.30
0.70
1.20
1.70
2.20
2.70
求：
（1）在前0.4s的时间内，金属棒ab电动势的平均值．
（2）在0.7s时，金属棒ab两端的电压值．
（3）在前0.7s的时间内，电阻R上产生的热量Q．
◎ 答案
（1）根据法拉第电磁感应定律得：
金属棒ab电动势的平均值
.
E
=
△?
△t
=
BLs
△t
=0.6V．
（2）从表格中数据可知，0.3s后棒做匀速运动
速度v=
△s
△t
=5m/s．
由mg-F=0，F=BIL，
I=
E
R+r
，E=BLv．
解得m=0.04 Kg
∴ab棒两端的电压，u=E-Ir=0.6V
（3）棒在下滑过程中，有重力和安培力做功，根据动能定理得：
mgs+W
安
=
1
2
mv
2
-0
克服安培力做的功等于回路的焦耳热，
W
安
=-Q
Q
R
=
R
R+r
Q
解得 Q=0.348J
答：（1）在前0.4s的时间内，金属棒ab电动势的平均值是0.6V．
（2）在0.7s时，金属棒ab两端的电压值是0.6V．
（3）在前0.7s的时间内，电阻R上产生的热量Q是0.348J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一个磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.3Ω的电阻，长为L=0.40m，电阻为…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【功能关系】，【法拉第电磁感应定律】，【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/202304/450990.html
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