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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，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角θ，导轨间距，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角
θ
，导轨间距
，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为
B
，方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值相同
、
质量均为
m
的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距
.
静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力
F
，使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动，加速度大小
.
(1)乙金属杆刚进入磁场时，发现乙金属杆作匀速运动，则甲乙的电阻
R
各为多少？
(2)）以刚释放时
t
=0，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力
F
随时间
t
的变化关系，并说明
F
的方向。
(3)乙金属杆在磁场中运动时，乙金属杆中的电功率多少？
(4)若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量
Q
，试求此过程中外力
F
对甲做的功。
◎ 答案
（1）
（2）
（3）
（4）
◎ 解析
试题分析：(1）由于甲乙加速度相同，当乙进入磁场时，甲刚出磁场：乙进入磁场时
受力平衡
2）甲在磁场用运动时，外力F始终等于安培力:
，F沿导轨向下
3）
4）乙进入磁场前匀加速运动中，甲乙发出相同热量，设为
Q
1
，
此过程中甲一直在磁场中，外力
F
始终等于安培力，则有
乙在磁场中运动发出热量
Q
2
，
Q
2
=
Pt
或利用动能定理
得
由于甲出磁场以后，外力F为零
得
点评：本题考查了电磁感应定律，通过电流的导体要受到安培力，根据牛顿第二定律求出加速度，最终其出物体的速度。本题是一道综合程度较高的物理计算题。
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角θ，导轨间距，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值…”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/202304/454379.html
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，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值相同、质量均为m的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距
.
（2）
（4）
，F沿导轨向下
