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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，光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1′O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B．一质量
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO
1
O
1
′O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B．一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d
0
．现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）．求：
（1）在图中标出当棒ab进入磁场后流过电阻R的电流方向；
（2）棒ab在离开磁场右边界时的速度；
（3）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能．
◎ 答案
（1）由右手定则可知，通过导体棒ab的电流由b流向a，则流过电阻R的电流方向由M指向P；
（2）ab棒离开磁场右边界前做匀速运动，设速度为v
m
，
则：
E=Bl
v
m
，I=
E
R+r
，
导体棒受到的安培力：F
B
=BIL，
对ab棒匀速运动有平衡条件得：F=F
B
=BIL，
解得：
v
m
=
F(R+r)
B
2
l
2
；
（3）对ab棒从启动到离开磁场右界，
由能量守恒可得：
F(
d
0
+d)=
W
电
+
1
2
m
v
2m
，
解得，回路中消耗的电能：
W
电
=F(
d
0
+d)-
m
F
2
(R+r)
2
2
B
4
l
4
；
答：（1）电流方向如图所示；（2）棒ab在离开磁场右边界时的速度为
F(R+r)
B
2
L
2
；（3）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能
F(
d
0
+d)-
m
F
2
(R+r)
2
2
B
4
l
4
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1′O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B．一质量…”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/202304/451556.html
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