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ab和cd为相距0.20m的平行金属导轨,其右端与一阻值R=0.10Ω的电阻相连,电阻为r=0.60Ω的均匀金属棒MN可紧贴平行导轨运动.相距d=0.20m,水平放置的两平行金属板A,B分别与

网友投稿  2023-04-20 00:00:00  互联网

◎ 题目

ab和cd为相距0.20m的平行金属导轨,其右端与一阻值R=0.10Ω的电阻相连,电阻为r=0.60Ω的均匀金属棒MN可紧贴平行导轨运动.相距d=0.20m,水平放置的两平行金属板A,B分别与金属棒两端M,N相连.已知MP=PQ=QN,导轨和连线的电阻忽略不计.整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示.当MN以速度向右运动时,恰能使带电微粒以速度在金属板A,B间做匀速圆周运动,求金属棒MN运动速度大小的取值范围.(g取10m/)

◎ 答案


<0.66m/s  

◎ 解析


金属棒产生的感应电动势大小E=BL,L=3d,
  又在电路abcd中,R两端电压为U=
  式中
  即  U=·R=R,
  可得A,B间电压E+U,
  以上各式联立可得
    ,   ①
  代入数据得
  微粒能够做圆周运动有mg=qE,   ②
     2E=,           ③
  作圆周运动半径为R=,     ④
  且R<,             ⑤
  ①②③④⑤联立得:
m/s=0.66m/s.
  即金属棒MN运动速度的大小的取值范围为<0.66m/s.

◎ 知识点

    专家分析,试题“ab和cd为相距0.20m的平行金属导轨,其右端与一阻值R=0.10Ω的电阻相连,电阻为r=0.60Ω的均匀金属棒MN可紧贴平行导轨运动.相距d=0.20m,水平放置的两平行金属板A,B分别与…”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。



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