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导体切割磁感线时的感应电动势
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两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑．如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，恰好达到最大速度2m/s，求此过程中电阻上产生的热量？
◎ 答案
由E=BLv，I=
E
R
，F=BIL得，
安培力F=
B
2
L
2
v
R
设金属棒下滑过程所受摩擦力大小为f，则由平衡条件得到
mgsin30°=f+F
联立得f=mgsin30°-
B
2
L
2
v
R
代入解得，f=0.3N
在金属棒ab静止释放到速度刚达到最大的过程中，金属棒的重力转化为金属棒的动能、焦耳热和摩擦生热，根据能量守恒定律得
电阻上产生的热量Q=mgh-f
?
h
sin30°
-
1
2
m
v
2
代入解得，Q=1J
答：此过程中电阻上产生的热量是1J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【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/202304/451387.html
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