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电磁感应现象中的切割类问题
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如图甲所示，放在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离为L=1m，质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与电阻R=4Ω的电阻相连，其它电阻不计，导轨所在位置有磁感应强度为B=
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图甲所示，放在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离为L=1m，质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与电阻R=4Ω的电阻相连，其它电阻不计，导轨所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0、2s测量一次导体棒的速度，乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图象，（设导轨足够长）求：
（1）力F的大小；
（2）t=1.6s时，导体棒的加速度；
（3）估算1.6s电阻上产生的热量．
◎ 答案
（1）由图象可知：v=10m/s时，安培力等于拉力F
E=BLV
I=
E
R
F=F
安
=BIL=10N
（2）由图象可知，时间t=1.6s时导体棒的速度v′=8m/s，
此时导体棒上电动势E′=BLv′
导体棒受到的安培力：
F′
安
=BI′L=8N
由牛顿第二定律得：F-F′=ma
a=2m/s
2
（3）根据动能定理得：
F?l=Q+△E
k
=Q+
1
2
mv′
2
由图象可知：位移l为t=1.6s和v-t图线及坐标轴所包围的面积，
即l=40×1×0.2m=8m
解得Q=48J．
答：（1）力F的大小是10N；
（2）t=1.6s时，导体棒的加速度是2m/s
2
；
（3）估算1.6s电阻上产生的热量是48J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图甲所示，放在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离为L=1m，质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与电阻R=4Ω的电阻相连，其它电阻不计，导轨所在位置有磁感应强度为B=…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【闭合电路欧姆定律】，【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/202304/453708.html
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