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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,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K.导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K.导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感强度B=1T.当ab棒由静止释放0.8s后,突然接通电键,不计空气阻力,设导轨足够长.
求:
(1)ab棒的最大速度大小;
(2)ab棒最终速度的大小
(3)当ab棒稳定下落后,每秒有多少电能产生.(g取10m/s
2
)
◎ 答案
(1)在0.8S时,金属棒的速度v=gt=8m/s E=BLv=1.6V I=
E
R
=4A
由静止释放0.8s时:F=BIL=0.8N 重力G=mg=0.1N,
此时安培力F大于重力G,闭合开关后,导体棒做减速运动,
故导体棒的最大速度v
m
=8m/s
(2)最终当导体棒的重力和安培力平衡时,导体棒保持恒定速度做匀速直线运动.
即:mg=
B
2
L
2
v
R
,代入数据解得:v=1m/s
(3)当ab棒稳定下落后,感应电动势E=BLv=0.2V
根据焦耳定律得Q=
E
2
R
t=0.1J
答:(1)ab棒的最大速度为8m/s.
(2)ab棒的最终速度的大小为1m/s.8m/s 1m/s
(3)当ab棒稳定下落后,每秒有0.1J电能产生.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K.导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】,【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/202304/452586.html
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