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导体切割磁感线时的感应电动势
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如图甲所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α，导轨电阻不计．匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图甲所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α，导轨电阻不计．匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R，另有一条纸带固定金属棒ab上，纸带另一端通过打点计时器（图中未画出），且能正常工作．在两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻R
L
=4R，定值电阻R
1
=2R，电阻箱电阻调到使R
2
=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，同时接通打点计时器的电源，打出一条清晰的纸带，已知相邻点迹的时间间隔为T，如图乙所示，试求：
（1）求磁感应强度为B有多大？
（2）当金属棒下滑距离为S
0
时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S
0
的过程中，整个电路产生的电热．
◎ 答案
（1）根据图乙纸带上打出的点迹可看出，金属棒最终做匀速运动，且速度最大，
最大值为v
m
=2m/s，
当达到最大速度时，则有mgsinα=F
安
因F
安
=ILB
I=
BL
v
m
R
总
其中R
总
=6R
所以mgsinα=
B
2
L
2
v
m
R
总
解得B=
3RTmgsinα
L
2
S
（2）由能量守恒知，放出的电热Q=mg?2s
0
sinα-
1
2
m
v
2m
代入上面的v
m
值，可得Q=
2mg
s
0
sinα-
2ms
T
2
答：（1）磁感应强度为B为
3RTmgsinα
L
2
S
；
（2）当金属棒下滑距离为S
0
时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S
0
的过程中，整个电路产生的电热
2mg
s
0
sinα-
2ms
T
2
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图甲所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α，导轨电阻不计．匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终…”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/202304/451567.html
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