首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
导体切割磁感线时的感应电动势
> 正文
返回
打印
如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面间的夹角为θ=37°，两导轨之间距离为L=0.2m，导轨上端m、n之间通过导线连接，有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面间的夹角为θ=37°，两导轨之间距离为L=0.2m，导轨上端m、n之间通过导线连接，有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上，虚线ef为磁场边界，磁感应强度为B=2.0T．一质量为m=0.05kg的光滑金属棒ab从距离磁场边界0.75m处由静止释放，金属棒接入两轨道间的电阻r=0.4Ω，其余部分的电阻忽略不计，ab、ef均垂直导轨．（取g=10m/s
2
，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度；
（2）ab棒运动过程中的最大加速度．
◎ 答案
（1）ab受到的安培力F=BIL=
B
2
L
2
v
r
，
ab做匀速直线运动，由平衡条件得：
B
2
L
2
v
r
=mgsinθ，解得：v=0.75m/s；
（2）从ab棒开始运动到刚进入磁场过程中，
由机械能守恒定律得：mgssinθ=
1
2
mv′
2
，
解得：v′=3m/s，
此时ab棒受到的安培力：
F′=
B
2
L
2
v′
r
=
2
2
×0．
2
2
×3
0.4
=1.2N，
重力沿斜面方向的分力：G
1
=mgsinθ=0.3N，
F′＞G
1
，ab棒进入磁场后做减速运动，
受到的安培力减小，当安培力与重力的分力相等时做匀速运动，
因此当ab棒刚进入磁场时加速度最大，
由牛顿第二定律得：F′-G
1
=ma，
解得：a=18m/s
2
，方向平行于斜面向上；
答：（1）ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度为0.75m/s；（2）ab棒运动过程中的最大加速度大小为18m/s
2
，方向沿导轨斜面向上．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面间的夹角为θ=37°，两导轨之间距离为L=0.2m，导轨上端m、n之间通过导线连接，有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向…”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/202304/451734.html
十二生肖
十二星座
