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如图,水平放置的平行光滑导轨相距为L,一端接有电阻R.质量为m的导体棒MN垂直放在导轨上.整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁场的磁感强度为B,方向如图所示.不计导

网友投稿  2023-04-19 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图,水平放置的平行光滑导轨相距为L,一端接有电阻R.质量为m的导体棒MN垂直放在导轨上.整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁场的磁感强度为B,方向如图所示.不计导轨及导体棒的电阻.现用与导轨平行的恒力F向右拉MN.设导轨足够长.求:
(1)MN达到的最大速度大小.
(2)当MN达到最大速度后撤去F,此后在电阻R上可以放出多少焦耳的热?
魔方格

◎ 答案

(1)当棒MN所受外力与安培力相等时,速度最大.
则有:F=BLIM
  闭合电路欧姆定律为IM=
EM
R
  
法拉第电磁感应定律为EM=BLvM  
代入数据则有,vM=
FR
B2L2

(2)由能量关系可知,撤去F后,MN的动能全部转化为电能并在R上转化为焦耳热.
则有,Q=
1
2
m
v2M
=
mF2R2
2B4L4

答:(1)MN达到的最大速度大小为
FR
B2L2

(2)当MN达到最大速度后撤去F,此后在电阻R上可以放出
mF2R2
2B4L4
焦耳的热.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,水平放置的平行光滑导轨相距为L,一端接有电阻R.质量为m的导体棒MN垂直放在导轨上.整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁场的磁感强度为B,方向如图所示.不计导…”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】  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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