如图所示，两条平行的长直金属细导轨KL、PQ固定于同一水平面内，它们之间的距离为l，电阻可忽略不计；ab和cd是两根质量皆为m的金属细杆，杆与导轨垂直，且与导轨良好接触，并

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，两条平行的长直金属细导轨KL、PQ固定于同一水平面内，它们之间的距离为l，电阻可忽略不计；ab和cd是两根质量皆为m的金属细杆，杆与导轨垂直，且与导轨良好接触，并可沿导轨无摩擦地滑动．两杆的电阻皆为R．杆cd的中点系一轻绳，绳的另一端绕过轻的定滑轮悬挂一质量为M的物体，滑轮与转轴之间的摩擦不计，滑轮与杆cd之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行．导轨和金属细杆都处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度的大小为B．现两杆及悬物都从静止开始运动，当ab杆及cd杆的速度分别达到v1和v2时，两杆加速度的大小各为多少？
魔方格

◎ 答案

ab与cd切割磁感线产生的感应电动势分别为：
E1=Blv1，E2=Blv2，总电动势E=E2-E1=Bl（v2-v1），
由闭合电路的欧姆定律可得，电路电流I=
E
R+R
=
Bl(v2-v1)
2R
，
金属细杆受到的安培力大小F=BIl=
B2l2(v2-v1)
2R
，
设绳子对cd的拉力为T，由牛顿第二定律得：
ab棒：
B2l2(v2-v1)
2R
=ma1，
a1=
B2l2(v2-v1)
2mR
，
cd棒与M组成的系统：
Mg-
B2l2(v2-v1)
2R
=（M+m）a2 ，
由①②③解得：a2=
2MgR-B2l2(v2-v1)
2(M+m)R
；
答：当ab杆及cd杆的速度分别达到v1和v2时，
两杆加速度的大小分别为：
B2l2(v2-v1)
2mR
，
2MgR-B2l2(v2-v1)
2(M+m)R
．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两条平行的长直金属细导轨KL、PQ固定于同一水平面内，它们之间的距离为l，电阻可忽略不计；ab和cd是两根质量皆为m的金属细杆，杆与导轨垂直，且与导轨良好接触，并…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【闭合电路欧姆定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  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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闭合电路 知识点 大小 不计 固定
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