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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，长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD，垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间距离也为L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD，垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间距离也为L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计．导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面，磁感强度B=4T．现以水平向右的恒定外力F使金属棒右移，当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，求：
（1）电路中理想电流表和与理想电压表的示数；
（2）拉动金属棒的外力F的大小；
（3）若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求撤去外力到金属棒停止运动的过程中，在电阻R上产生的电热．
◎ 答案
（1）CD杆产生的电动势为E，电流表的示数为I，电压表示数为U
感应电动势，E=BLv
闭合电路欧姆定律，I=
BLv
R+r
解得：I=2A
U=IR=1.0V
（2）设CD杆受到的拉力为F
安培力大小，F
A
=BIL
则有F=F
A
=1.6N
（3）由能量守恒，回路中产生的电热Q等于CD棒动能的减少量
Q=
1
2
mv
2
=0.2J
电阻R上产生的电热
Q
R
=
R
R+r
Q
=0.125J
答：（1）电路中理想电流表和与理想电压表的示数1V
（2）拉动金属棒的外力F的大小1.6N；
（3）若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求撤去外力到金属棒停止运动的过程中，在电阻R上产生的电热0.125J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD，垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间距离也为L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【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/202304/453493.html
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