如图所示，质量为m=O.1kg、电阻r=O.1Ω的导体棒MN，垂直放在相距为L=O.5m的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ=30°，并处于磁感应强度大小为B=0.4T方向垂直于-00教育-零零教育信息网

如图所示，质量为m=O.1kg、电阻r=O.1Ω的导体棒MN，垂直放在相距为L=O.5m的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ=30°，并处于磁感应强度大小为B=0.4T方向垂直于

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，质量为m=O.1kg、电阻r=O.1Ω的导体棒MN，垂直放在相距为L=O.5m的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ=30°，并处于磁感应强度大小为B=0.4T方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导轨下端接有阻值R=0.3Ω的电阻，棒在外力F作用下，以v=8m/s的速度沿导轨向上做匀速运动，经过一定时间后撤去外力，棒继续运动一段距离s=2m后到达最高位置，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度S取10m/s²，求
（1）棒MN向上匀速运动过程，回路中的电流
（2）从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，通过电阻R 的电荷量q；
（3）从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，整个回路产生的焦耳热Q₀．

◎ 答案

（1）棒MN向上匀速运动过程产生的感应电动势为：E=BLv
解得：E=1.6V
感应电流：I=

R+r

1.6

0.3+0.1

A=4A
（2）根据法拉第电磁感应定律可知，电路中产生的平均感应电动势：

△Φ

BLs

电路中的平均电流：

R+r

BLs

(R+r)t

流过电阻R上是电量：q=

BLs

R+r

=1C
（3）从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，整个回路产生的焦耳热Q．根据能量守恒得：

mv2=mgs?sinθ+Q
代人数据解得：Q=2.2J
答：（1）棒MN向上匀速运动过程，回路中的电流是4A；
（2）从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，通过电阻R 的电荷量1C；
（3）从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，整个回路产生的焦耳热是2.2J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“如图所示，质量为m=O.1kg、电阻r=O.1Ω的导体棒MN，垂直放在相距为L=O.5m的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ=30°，并处于磁感应强度大小为B=0.4T方向垂直于…”主要考查了你对【闭合电路欧姆定律】，【法拉第电磁感应定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】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。