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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，倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长为U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上．现用一平行导轨的牵引力F，牵引一
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长为U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上．现用一平行导轨的牵引力F，牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω、垂直导轨的金属棒ab，由静止沿导轨向上移动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）．问：
（1）若牵引力为恒力，且F=9N，求金属棒达到的稳定速度v
1
（2）若牵引力功率恒为72W，求金属棒达到的稳定速度v
2
（3）若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撒力，此后金属棒又前进了0.48m，其间，即从撒力至棒速为0时止，金属棒发热1.12J．问撒力时棒速v
3
多大？
◎ 答案
（1）恒力拉动到匀速时：
由平衡方程：F=mgsinθ+BIL
9=mgsinθ+
B
2
L
2
v
1
R
解得υ
1
=8m/s
（2）恒功率拉动到匀速时：
平衡方程，F=
P
v
2
=mgsinθ+
B
2
L
2
v
2
R
得υ
2
=8m/s （υ
2
=-9m/s舍去）
（3）设撤力后棒向前滑行的最大距离为S，此过程发热Q，则
1
2
mυ
3
2
=mgSsinθ+Q
解得：υ
3
=4m/s
答：（1）若牵引力为恒力，且F=9N，则金属棒达到的稳定速度8m/s；
（2）若牵引力功率恒为72W，则金属棒达到的稳定速度8m/s；
（3）若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撒力，此后金属棒又前进了0.48m，其间，即从撒力至棒速为0时止，金属棒发热1.12J．则撒力时棒速v
3
为4m/s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长为U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上．现用一平行导轨的牵引力F，牵引一…”主要考查了你对 【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/202304/451138.html
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