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电磁感应现象中的切割类问题
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如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为m=0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，导
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为m=0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．
（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v
1
是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，金属棒从开始运动到速度恒定的过程中电阻R产生的热量为35.1J，求金属棒达到的稳定速度v
2
和该过程所需的时间t．
◎ 答案
（1）由E=BLv
1
、
I=
E
R
和F=F
安
=BIL得：
F=
B
2
L
2
v
1
R
代入数据得：v
1
=4m/s
（2）由
F′=
B
2
L
2
v
2
R
、P=F′v
2
，有：
v
2
=
PR
BL
；
代入数据得：
v
2
=
18×2
2×1
=3m/s
根据能量守恒得：
Pt=
1
2
m
v
22
+Q
代入数据解得：t=2.0s
答：（1）金属棒达到的稳定速度v
1
是4m/s；
（2）金属棒达到的稳定速度v
2
为3m/s，该过程所需的时间t为2.0s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为m=0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，导…”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】，【能量守恒定律、第一类永动机】 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/202304/453452.html
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