(15分)如图所示,相距L=0.4m、电阻不计的两平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连,导轨处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质
◎ 题目
(15分)如图所示,相距L=0.4m、电阻不计的两平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连,导轨处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。t=0时起棒在水平外力F作用下以初速度v0=2m/s、加速度a=1m/s2沿导轨向右匀加速运动。求: ⑴t=1s时回路中的电流; ⑵t=1s时外力F大小; ⑶第1s内通过棒的电荷量。 |
◎ 答案
⑴I=3A;⑵F=0.7N;⑶q=2.5C |
◎ 解析
试题分析:⑴t=1s时,棒的速度为:v1=v0+at=3m/s 此时由于棒运动切割产生的电动势为:E=BLv1=0.6V 根据闭合电路欧姆定律可知,此时回路中的感应电流为:I==3A ⑵对棒,根据牛顿第二定律有:F-ILB=ma 解得t=1s时外力F大小为:F=ILB+ma=0.7N ⑶在t=1s时间内,棒的位移为:x=v0t+ 根据法拉第电磁感应定律可知,在这段时间内,棒切割平均感应电动势为:= 根据闭合电路欧姆定律可知,在这段时间内,回路中的平均感应电流为:= 在第1s时间内,通过棒的电荷量为:q= 联立以上各式解得:q=2.5C |
◎ 知识点
专家分析,试题“(15分)如图所示,相距L=0.4m、电阻不计的两平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连,导轨处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质…”主要考查了你对 【匀变速直线运动】 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。- 最新内容
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