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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，在光滑的水平桌面上，放置一两边平行的质量为M，宽为L的足够长的“U”开金属框架，其框架平面与桌面平行．其ab部分的电阻为R，框架其它部分电阻不计．垂直框架两边放一
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，在光滑的水平桌面上，放置一两边平行的质量为M，宽为L的足够长的“U”开金属框架，其框架平面与桌面平行．其ab部分的电阻为R，框架其它部分电阻不计．垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，且接触始终良好．cd棒通过不可伸长的细线与一个固定在O点力的显示器相连，始终处于静止状态．现在让框架由静止开始在水平恒定拉力F的作用下（F是未知数），向右做加速运动，设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．最终框架匀速运动时力的显示器的读数为2μmg．已知框架位于竖直向上足够大的匀强磁场中，磁感应强度为B．求
（1）框架和棒刚运动的瞬间，框架的加速度为多大？
（2）框架最后做匀速运动时的速度多大？
◎ 答案
（1）对框架、cd棒受力分析如图：当框架匀速运动时，
对框架有：F=f+F
安
，
对棒cd有：2μmg=f+F
安
，
则得F=2μmg
框架和棒刚运动的瞬间，对框架，由牛顿纴第二定律得
F-2μmg=Ma
解得 a=
μmg
M
（2）设框架最后做匀速运动时的速度大小为v，则感应电动势为E=BLv
回路中感应电流为 I=
E
R+R
对框架，由力的平衡得：F=BIL+μmg
联立以上各式得到：v=
2μmgR
B
2
L
2
答：
（1）框架和棒刚运动的瞬间，框架的加速度为
μmg
M
．
（2）框架最后做匀速运动时的速度为
2μmgR
B
2
L
2
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，在光滑的水平桌面上，放置一两边平行的质量为M，宽为L的足够长的“U”开金属框架，其框架平面与桌面平行．其ab部分的电阻为R，框架其它部分电阻不计．垂直框架两边放一…”主要考查了你对 【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/202304/451219.html
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