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电磁感应现象中的磁变类问题
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如图所示，两个水平放置的平行光滑金属导轨之间得距离为L，电阻不计，左端串联一个定值电阻R，金属杆ab的电阻为r质量为m．匀强磁场的磁感应强度为B．杆在恒力F作用下由静止开始
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，两个水平放置的平行光滑金属导轨之间得距离为L，电阻不计，左端串联一个定值电阻R，金属杆ab的电阻为r质量为m．匀强磁场的磁感应强度为B．杆在恒力F作用下由静止开始运动．
（1）杆的运动速度为v时，感应电动势及感应电流的大小．
（2）求出金属杆的最大速度（3）已知金属杆达到最大速度时运动位移为s，求此过程中电路产生的焦耳热Q．
◎ 答案
（1）设速度为v时，ab产生的感应电动势为 E=BLv
此时回路中的感应电流为I=
E
R+r
=
BLv
R+r
（2）金属杆所受安培力为 F
安
=BIL=
B
2
L
2
v
R+r
金属杆的加速度为a=
F-F
安
m
可见，a随着速度的增加而减小，金属杆做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动．
由④可知，当a=0时速度最大，最大速度为 v
m
=
F(r+R)
B
2
L
2
（3）由功能关系得 FS=
1
2
mv
2m
+Q
其中Q是系统产生的焦耳热
Q=FS-
mF
2
(R+r)
2
2B
4
L
4
答：（1）杆的运动速度为v时，感应电动势及感应电流的大小是
BLv
R+r
．
（2）金属杆的最大速度是
F(r+R)
B
2
L
2
（3）此过程中电路产生的焦耳热是FS-
mF
2
(R+r)
2
2B
4
L
4
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，两个水平放置的平行光滑金属导轨之间得距离为L，电阻不计，左端串联一个定值电阻R，金属杆ab的电阻为r质量为m．匀强磁场的磁感应强度为B．杆在恒力F作用下由静止开始…”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】，【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/202304/451988.html
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