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如图所示，宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.
网友投稿  2023-04-19 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示，宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50T．一根质量为m=10g的导体棒ab放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直．求：
（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；
（2）作用在导体棒上的拉力的大小；
（3）从某一位置开始记录，当导体棒移动30cm时撤去拉力，直到导体棒静止．求整个过程（从开始记录到棒静止）电阻R上产生的热量．
魔方格

◎ 答案

（1）导体棒产生的感应电动势为 E=BLv=1.0V
感应电流为  I
E
R
=1.0 A
（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡
即有  F=F安=BIL=0.1N
（3）导体棒移动30cm的时间为 t=
l
v
=0.03s
根据焦耳定律，Q1=I2R t=0.03J  
撤去F后，导体棒做减速运动，其动能转化为内能，则根据能量守恒，有
 Q2=
1
2
mv2=0.5J
故电阻R上产生的总热量为   Q=Q1+Q2=0.53J
答：
（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小为1A；
（2）作用在导体棒上的拉力的大小是0.1N；
（3）整个过程电阻R上产生的热量是0.53J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【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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