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电磁感应现象中的切割类问题
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（18分）如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨、、位于同一水平面上，与、与相距均为=1m，导轨间横跨一质量为=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
（18分）如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨
、
、
位于同一水平面上，
与
、
与
相距均为
=1m，导轨
间横跨一质量为
=1kg的金属棒
MN
，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻
=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨
间接一电阻为
R
=2Ω的灯泡，导轨
间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度
B
=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒
MN
施加一水平向右的拉力
F
，使棒从静止开始运动。试求：
（1）若施加的水平恒力
F
=8N，则金属棒达到稳定时速度为多大？
（2）若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为多大？此时电压表读数为多少？
（3）若施加的水平外力使棒
MN
由静止开始做加速度为2m/s
2
的匀加速直线运动，且经历
=1s时间，灯泡中产生的热量为12J，试求此过程中外力做了多少功？
◎ 答案
（1）6m/s
（2）5V
（3）20J
◎ 解析
（1）设金属棒稳定时速度为
v
1
，有
（1分）
（1分）
（1分）
（1分） 解得
v
1
=6m/s（1分）
（2）由第一问得方程可得，当金属棒速度稳定时，有
解得：
F
′=2N（1分）
由
P
=
F
′
v
2
="3W " （1分）
设电压表的读数为
U
，则有
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得
U
=5V（1分）
（3）设小灯泡和金属棒产生的热量分别为
，
，有
，解得
（2分）
由功能关系得：
（2分）
（1分）
解得：
（1分）
◎ 知识点
专家分析，试题“（18分）如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨、、位于同一水平面上，与、与相距均为=1m，导轨间横跨一质量为=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电…”主要考查了你对 【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/202304/454095.html
十二生肖
十二星座
、
、
位于同一水平面上，
=1m，导轨
间横跨一质量为
=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻
=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨
间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨
=1s时间，灯泡中产生的热量为12J，试求此过程中外力做了多少功？
（1分）
（1分）
（1分）
（1分） 解得v1=6m/s（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
，
，有
，解得
（2分）
（2分） 
（1分）
（1分）