如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨的一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨的一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO'为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题: 
(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置,磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到0,求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1
(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力的作用下由静止开始向右运动3L的距离,其v-x图象如图乙所示。求:
①金属杆ab在刚要离开磁场时加速度的大小;  
②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2

◎ 答案

解:(1)感应电动势为
所以电阻R上产生的焦耳热为
(2)①ab杆从L到3L的过程中,由动能定理得,
ab杆刚要离开磁场时,由牛顿第二定律可得,
由以上两式可得,
②由动能定理可得,
所以

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨的一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定…”主要考查了你对  【动能定理】,【焦耳定律,电热】,【法拉第电磁感应定律】  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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