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（甲）所示，M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M4、N4为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图（甲）所示，M
1
M
4
、N
1
N
4
为平行放置的水平金属轨道，M
4
P、N
4
Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M
4
、N
4
为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=0.32m，整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻．M
1
M
2
N
2
N
1
、M
3
M
4
N
4
N
3
为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度 d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B
1
，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B
1
的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁 场B
2
，方向竖直向上．两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2，M
3
N
3
右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑．质量m=0.1kg，电阻R
0
=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M
2
N
2
处由静止开始运动，到达M
3
N
3
处撤去恒力F，CD棒匀速地穿过匀强磁场区，恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处．若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s
2
求：
（1）水平恒力F的大小；
（2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q．
◎ 答案
（1）CD棒在PQ处：
mg=m
v
2p
r
-----------①
设CD棒在匀强磁场区速度为v，则
1
2
m
v
2
=mg?2r+
1
2
m
v
2p
----------②
CD棒在恒力F作用下
Fs-μmgs=
1
2
m
v
2
----③
由①②③得：F=1.0N----④
（2）棒在直轨道上运动，产生感应电流时间
t
1
=
2s
v
--------⑤
感应电动势
E
1
=
△?
△t
=
△
B
1
Ld
△t
------⑥
I=
E
1
R+
R
0
---⑦
Q
E
=
I
2
R
t
1
------⑧
由⑤⑥⑦⑧得 Q
E
=0.01J-------⑨
答：（1）水平恒力F的大小1.0N；
（2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量0.01J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图（甲）所示，M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M4、N4为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道…”主要考查了你对 【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/202304/452205.html
十二生肖
十二星座
