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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，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的 AC端连接一个阻值为 R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑，求此过程中ab棒的最大速度．已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻都不计．
◎ 答案
金属棒ab先做加速度减小的变加速运动，后做匀速直线运动，此时速度达到最大，设最大速度为v
m
．此时金属棒产生的感应电动势为：
E=BLv
m
cosθ
金属棒所受的安培力大小为：F=BIL，金属棒受力如图．
又 I=
E
R
，得 F=
B
2
L
2
v
m
cosθ
R
根据平衡条件得：
mgsinθ=Fcosθ+f
又f=μ（mgcosθ+Fsinθ）
联立解得：v
m
=
mg(sinθ-μcosθ)R
B
2
L
2
(cosθ+μsinθ)cosθ
．
答：此过程中ab棒的最大速度为
mg(sinθ-μcosθ)R
B
2
L
2
(cosθ+μsinθ)cosθ
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端…”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/202304/451432.html
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