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如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r
网友投稿  2023-04-18 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求：（1）CD运动的最大速度；（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率．
魔方格

◎ 答案

（1）设CD棒运动速度为v，则：导体棒产生的感应电动势为：E=Bdv  ①
据全电路欧姆定律有：I=
E
R+r
  ②
则安培力为：F0=BdI  ③
据题意分析，当v最大时，有：F-F0-f=0  ④
联立①②③④得：vm=
(F-f)(R+r)
B2d2
=8 m/s  ⑤
故CD运动的最大速度为8m/s．
（2）CD速度最大时同理有：Em=Bdvm     ⑥
Im=
Em
R+r
      ⑦
P=I2R       ⑧
联立⑤⑥⑦带入数据得：P=3W．
故当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率为P=3W．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【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。



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