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如图所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.5m。在导轨的一端分别接有阻值均为0.6Ω的电阻R1、R2，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应
网友投稿  2023-04-19 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.5m。在导轨的一端分别接有阻值均为0.6Ω的电阻R1、R2，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上，金属直杆的电阻是r=0.2Ω，其他电阻忽略不计，金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场，同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m处速度达到稳定。

求：
（1）金属直杆达到的稳定速度v1是多大？
（2）从金属杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中，电阻R1上产生的热量是多大？

◎ 答案

（1）7m/s   （2）1.11J

◎ 解析


试题分析：（1）金属杆的速度达到稳定时，其中R指的是并联电阻0.3Ω，代入求解：
（2）根据动能定理，其中外力总共W=Fx=3.5*2=7J。根据动能定理求得总热量为3.7J，由于内阻跟外阻之比为2:3，因此外阻总热量为2.22J，即电阻R1上产生的热量1.11J
点评：本题考查了常见电磁感应定律问题与其他类型问题结合的问题。通过电动势结合闭合电路欧姆定律求解。

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.5m。在导轨的一端分别接有阻值均为0.6Ω的电阻R1、R2，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应…”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。



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