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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，质量为m=O.1kg、电阻r=O.1Ω的导体棒MN，垂直放在相距为L=O.5m的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ=30°，并处于磁感应强度大小为B=0.4T方向垂直于
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，质量为m=O.1kg、电阻r=O.1Ω的导体棒MN，垂直放在相距为L=O.5m的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ=30°，并处于磁感应强度大小为B=0.4T方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导轨下端接有阻值R=0.3Ω的电 阻，棒在外力F作用下，以v=8m/s的速度沿导轨向上做匀速运动，经过一定时间后撤去外力，棒继续运动一段距离s=2m后到达最高位置，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与 导轨保持良好接触，重力加速度S取10m/s
2
，求
（1）棒MN向上匀速运动过程，回路中的电流
（2）从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，通过电阻R 的电荷量q；
（3）从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，整个回路产 生的焦耳热Q
0
．
◎ 答案
（1）棒MN向上匀速运动过程产生的感应电动势为：E=BLv
解得：E=1.6V
感应电流：
I=
E
R+r
=
1.6
0.3+0.1
A=4
A
（2）根据法拉第电磁感应定律可知，电路中产生的平均感应电动势：
.
E
=
△Φ
t
=
BLs
t
电路中的平均电流：
.
I
=
.
E
R+r
=
BLs
(R+r)t
流过电阻R上是电量：
q=
.
I
t=
BLs
R+r
=1
C
（3）从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，整个回路产生的焦耳热Q．根据能量守恒得：
1
2
m
v
2
=mgs?sinθ+Q
代人数据解得：Q=2.2J
答：（1）棒MN向上匀速运动过程，回路中的电流是4A；
（2）从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，通过电阻R 的电荷量1C；
（3）从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，整个回路产 生的焦耳热是2.2J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，质量为m=O.1kg、电阻r=O.1Ω的导体棒MN，垂直放在相距为L=O.5m的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ=30°，并处于磁感应强度大小为B=0.4T方向垂直于…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】，【法拉第电磁感应定律】，【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/202304/452500.html
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