首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
电磁感应现象中的磁变类问题
> 正文
返回
打印
如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5m，左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接，在CDEF矩形区域内有
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5m，左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示，在t=0时，一阻值为2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止开始从ab位置沿导轨向右运动，当金属棒从ab位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：
（1）通过小灯泡的电流强度．
（2）恒力F的大小．
（3）金属棒的质量．
◎ 答案
（1）金属棒未进入磁场时，磁场产生感应电动势，导体棒与定值电阻R并联，等效电路如图
R
总
=R
L
+
R
2
=4+1=5Ω
由感生电动势表达式得：
E
1
=
△BS
△t
=
2×0.5×2
4
=0.5 V
由闭合电路 欧姆定律得：
I
L
=
E
1
R
总
=
0.5
5
=0.1 A
（2）因灯泡亮度不变，故4 s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动，
I=I
L
+I
R
=I
L
+=0.1+0.1×
4
2
=0.3 A
F=F
A
=BId=2×0.3×0.5=0.3 N
（3）导体在磁场中运动时等效电路如
由等效电路可知，定值电阻与灯泡并联，则电动势为：
E
2
=
I(R+
R
R
L
R+
R
L
)
=0.3（2+
2×4
2+4
）=1 V
v═
1
2×0.5
=1 m/s
a═
1-0
4
=0.25 m/s
2
由牛顿第二定律得：
m═
0.3
0.25
=1.2 kg
答：
（1）通过导体棒的电流为0.1A
（2）拉力F为0.3N
（3）导体棒质量为1.2kg
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5m，左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接，在CDEF矩形区域内有…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】，【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/202304/452087.html
十二生肖
十二星座
