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导体切割磁感线时的感应电动势
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电阻可忽略的光滑平行金属导轨，两导轨间距L=0.75m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R=1.5Q的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值r=0.5Q，质量m=
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 零零社区
◎ 题目
电阻可忽略的光滑平行金属导轨，两导轨间距L=0.75m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R=1.5Q的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值r=0.5Q，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Q
r
=0.1J．（取g=10m/s2）求：
（1）金属棒在此过程中克服安培力的功W
安
；
（2）金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度a．
◎ 答案
（1）由题知，R=3r，通过R的电流与金属棒的电流又相同，所以在棒下滑过程中，R上产生的焦耳热为Q
R
=3Q
r
=0.3J
根据功能关系得：金属棒在此过程中克服安培力的功W
安
=Q
R
+Q
r
=0.4J
（2）金属棒下滑速度v=2m/s时，所受的安培力为F=BIL=
B
BLv
R+r
L
=
B
2
L
2
v
R+r
由牛顿第二定律得：mgsin30°-
B
2
L
2
v
R+r
=ma
得a=gsin30°-
B
2
L
2
v
m(R+r)
代入解得，a=3.2m/s
2
答：
（1）金属棒在此过程中克服安培力的功W
安
为0.4J
（2）金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度a是3.2m/s
2
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“电阻可忽略的光滑平行金属导轨，两导轨间距L=0.75m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R=1.5Q的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值r=0.5Q，质量m=…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【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/202304/451059.html
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