如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为0.5m，处在竖直向下、磁感应强度大小B1=0.5T的匀强磁场中．导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做

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，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为0.5m，处在竖直向下、磁感应强度大小B1=0.5T的匀强磁场中．导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为0.1kg的正方形金属框abcd置于竖直平面内，其边长为0.1m，每边电阻均为0.1Ω．线框的两顶点a、b通过细导线与导轨相连．磁感应强度大小B2=1T的匀强磁场垂直金属框abcd向里，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力，g=10m/s2，求：
（1）通过ab边的电流Iab是多大？
（2）导体杆ef的运动速度v是多大？
魔方格

◎ 答案

（1）设通过正方形金属框的总电流为I，ab边的电流为Iab，dc边的电流为Idc，有：Iab=
3
4
I
Icd=
1
4
I
金属框受重力和安培力，处于静止状态，有：mg=B2IabL2+B2IdcL2
联立三式解得：Iab=
3mg
4B2L2
=
3
4×1×0.1
=7.5A
（2）由（1）可得：I=
mg
B2L2

设导体杆切割磁感线产生的电动势为E，有：E=B1L1v
设ad、dc、cb三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R，则：R=
3
4
r
根据闭合电路欧姆定律，有：I=
E
R

联立解得：v=
3mgr
4B1B2L1L2
=
3×1×0.1
4×0.5×1×0.5×0.1
=3m/s
答：（1）通过ab边的电流Iab是7.5A．
（2）导体杆ef的运动速度v是3m/s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为0.5m，处在竖直向下、磁感应强度大小B1=0.5T的匀强磁场中．导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】，【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。

金属 闭合电路 知识点 大小 向左
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    调整如图所示电路的可变电阻    		如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片p向右移动时，下列说法正确的是[]A.电流表读数变小，电压表读数变大B.小电泡L变暗C.电容器C上电荷量减小D.电源的总功率变小
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