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MN、PQ为相距L＝0.2m的光滑平行导轨，导轨平面与水平面夹角为θ＝30°，导轨处于磁感应强度为B＝1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在两导轨的M、P两端接有一电阻为R＝2Ω的
网友投稿  2023-04-19 00:00:00  零零社区

◎ 题目

MN、PQ为相距L＝0.2m的光滑平行导轨，导轨平面与水平面夹角为θ＝30°，导轨处于磁感应强度为B＝1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在两导轨的M、P两端接有一电阻为R＝2Ω的定值电阻，其余电阻不计。一质量为m＝0.2kg的导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好。今平行于导轨对导体棒施加一作用力F，使导体棒从ab位置由静止开始沿导轨向下匀加速滑到底端，滑动过程中导体棒始终垂直于导轨，加速度大小为a＝4m/s2，经时间t＝1s滑到cd位置，从ab到cd过程中电阻发热为Q＝0.1J，g取10m/s2。求：
（1）到达cd位置时，对导体棒施加的作用力；
（2）导体棒从ab滑到cd过程中作用力F所做的功。

◎ 答案

解：（1）导体棒在cd处速度为：v＝at＝4 m/s
切割磁感线产生的电动势为：E＝BLv＝0.8 V
回路感应电流为：I＝＝0.4 A
导体棒在cd处受安培力：F安＝BIL＝0.08 N
平行导轨向下为正方向：mgsinθ＋F－F安＝ma
解得：F＝－0.12 N
对导体棒施加的作用力大小为0.12 N，方向平行导轨平面向上
（2）ab到cd的距离：x＝at2＝2 m
根据功能关系：mgxsinθ＋WF－Q＝mv2－0
解得：WF＝－0.3 J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“MN、PQ为相距L＝0.2m的光滑平行导轨，导轨平面与水平面夹角为θ＝30°，导轨处于磁感应强度为B＝1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在两导轨的M、P两端接有一电阻为R＝2Ω的…”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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