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电磁感应现象的综合应用
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相距为L=0.20m的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m=1.0kg的金属细杆ab．cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与
网友投稿 2023-04-20 00:00:00 零零社区
◎ 题目
相距为L=0.20m的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m=1.0kg的金属细杆ab．cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为R=1.0Ω。整个装置处于磁感应强度大小为B=0.50T，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时，cd杆也同时从静止开始沿导轨向下运动。测得拉力F与时间t的关系如图所示。g=10m/s
2
，求：
（1）杆ab的加速度a和动摩擦因数μ；
（2）杆cd从静止开始沿导轨向下运动达到最大速度所需的时间t
0
；
（3）画出杆cd在整个运动过程中的加速度随时间变化a—t图像，要求标明坐标值（不要求写出推导过程）。
◎ 答案
（1）
（2）20s (3)图像见解析
◎ 解析
（1）经时间t，杆ab的速率
v="at" （1分）
此时，回路中的感应电流为
（1分）
对杆ab由牛顿第二定律得
（2分）
由以上各式整理得：
（1分）
在图线上取两点：
，代入上式得
（1分）
（1分）
（2）cd杆受力情况如图，当cd杆所受重力与滑动摩擦力相等时，速度最大即
（2分）
又F
N
=F
安
（1分）
F
安
="BIL " （1分）
（1分）
（1分）
整理解得
（1分）
（3）图线如图所示（4分）：
◎ 知识点
专家分析，试题“相距为L=0.20m的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m=1.0kg的金属细杆ab．cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与…”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/202304/454938.html
十二生肖
十二星座
（2）20s (3)图像见解析
（1分）
（2分）
（1分）
，代入上式得
（1分）
（2分）
（1分）
（1分）