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电磁感应现象的综合应用
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如图（a）所示，一个足够长的“门”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽度为L＝0.50m．一根质量为m＝0.50kg的均匀金属导体棒ab横跨在导轨上且接触良好，abMP恰好围
网友投稿 2023-04-20 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图（a）所示，一个足够长的“门”形金属导轨
NMPQ
固定在水平面内，
MN
、
PQ
两导轨间的宽度为
L
＝0.50m．一根质量为
m
＝0.50kg的均匀金属导体棒
ab
横跨在导轨上且接触良好，
abMP
恰好围成一个正方形．该导轨平面处在磁感强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中．
ab
棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为
f
m
＝1.0N，
ab
棒的电阻为
R
＝0.10Ω，其他各部分电阻均不计．开始时，磁感强度
B
0
＝0.50T．
（1）若从某时刻（
t
＝0）开始，调节磁感强度的大小使其以
的变化率均匀增加．问经过多少时间
ab
棒开始滑动？
（2）若保持磁感强度
B
0
的大小不变，从
t
＝0时刻开始，给
ab
棒施加一个水平向右的拉力
F
，使它以
a
＝4.0m/s
2
的加速度匀加速运动．请推导出拉力
F
的大小随时间
t
变化的函数表达式，并在图（b）中作出拉力
F
随时间
t
变化的
F
-
t
图线．
◎ 答案
解：（1）以
ab
杆为研究对象，当磁感强度均匀增大时，闭合电路中产生恒定的感应电流
I
，
ab
杆受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感强度增大到
ab
杆所受安培力
F
A
与最大静摩擦力
f
m
相等时开始滑动
感应电动势
感应定流
磁感强度
安培力
联立解得时间
（2）当
ab
杆匀加速运动，根据牛顿第二定律得
感应电流
安培力
速度
v
＝
at
联立解得：
F
-
t
图线如下图所示
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图（a）所示，一个足够长的“门”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽度为L＝0.50m．一根质量为m＝0.50kg的均匀金属导体棒ab横跨在导轨上且接触良好，abMP恰好围…”主要考查了你对 【电磁感应现象的综合应用】 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/202304/454638.html
十二生肖
十二星座
的变化率均匀增加．问经过多少时间ab棒开始滑动？ 
