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如图所示,MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,匀强磁场的磁感线垂直导轨平面。导轨左端接阻值R=1.5Ω的电阻,电阻两端并联一电压表,垂直导轨跨接一金属杆ab,ab的质

网友投稿  2023-04-19 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,匀强磁场的磁感线垂直导轨平面。导轨左端接阻值R=1.5Ω的电阻,电阻两端并联一电压表,垂直导轨跨接一金属杆ab,ab的质量m=0.1kg,电阻r=0.5Ω。ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5,导轨电阻不计,现用F=0.7N的恒力水平向右拉ab,使之从静止开始运动,经时间t=2s后,ab开始做匀速运动,此时电压表示数U=0.3V。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)ab匀速运动时,外力F的功率;
(2)ab杆加速过程中,通过R的电量;
(3)ab杆加速运动的距离。

◎ 答案

解:(1)设导轨间距为L,磁感应强度为B,ab杆匀速运动的速度为v,电流为I,此时ab杆受力如图所示:
由平衡条件得:F=μmg+ILB ①
由欧姆定律得:
由①②解得:BL=1T·m,v=0.4m/s ③
F的功率:P=Fv=0.7×0.4W=0.28W ④
(2)设ab加速时间为t,加速过程的平均感应电流为,由动量定理得:
 ⑤
解得:
(3)设加速运动距离为s,由法拉第电磁感应定律得:
 ⑦

由⑥⑦⑧解得:

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,匀强磁场的磁感线垂直导轨平面。导轨左端接阻值R=1.5Ω的电阻,电阻两端并联一电压表,垂直导轨跨接一金属杆ab,ab的质…”主要考查了你对  【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。



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