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电磁感应现象中的切割类问题
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两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻不计的金属棒ab
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻不计的金属棒ab由静止释放，沿导轨下滑．如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑高度h=3m时，速度恰好达到最大速度2m/s．求这一过程中，
（1）金属棒受到的最大安培力；
（2）电路中产生的电热．
◎ 答案
（1）据法拉第电磁感应定律：E=BLv
据闭合电路欧姆定律：I=
E
R
∴F
安
=ILB=
B
2
L
2
v
R
由上式知，当金属棒达到最大速度时，受到的安培力最大，
代入数据解得F=0.2N
（2）当金属棒速度恰好达到最大速度时，由受力分析和物体匀速运动，知
mgsinθ=F
安
+f
∴f=mgsinθ-F
安
=0.3N
下滑过程据动能定理得：mgh-f
h
sinθ
-W=
1
2
mv
2
解得W=1J
∴此过程中电阻中产生的热量Q=W=1J
答：
（1）金属棒受到的最大安培力是0.2N；
（2）电路中产生的电热是1J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻不计的金属棒ab…”主要考查了你对 【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】 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/202304/453787.html
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