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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，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻．导轨上跨放着一根长为L=0.2m，每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d，当金属棒在水平拉力作用于以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时，试求：
（1）使金属棒做匀速运动的拉力；
（2）回路中的发热功率；
（3）金属棒ab两端点间的电势差．
◎ 答案
（1）金属棒cd段产生的感应电动势为E
cd
=Bhv=0.5×0.1×4=0.2V
cdQN中产生的感应电流为 I=
E
cd
R+hr
=
0.2
0.3+0.2
A=0.4A
使金属棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力，方向向左，大小为
F=F
安
=BIh=0.5×0.4×0.1N=0.02N
（2）回路中的热功率P
热
=I
2
（R+hr）=0.08W
（3）金属棒ab两端的电势差等于U
ac
、U
cd
、U
db
三者之和，由于
U
cd
=E
cd
-Ir
cd
，
所以 U
ab
=E
ab
-Ir
cd
=BLv-Ir
cd
=0.32v．
答：
（1）使金属棒做匀速运动的拉力是0.02N；
（2）回路中的发热功率为0.08W；
（3）金属棒ab两端点间的电势差是0.32v．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R…”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。
http://www.00-edu.com/html/202304/453687.html
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