如图所示，OA与OCA为置于水平面内的光滑金属导轨，OCA导轨满足曲线方程y=1.0sin（π3x）m，c为曲线的最高点，OA导轨与OCA导轨分别在O点和A点接有阻值R1=3.0Ω和R2=6.0Ω体积可

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，OA与OCA为置于水平面内的光滑金属导轨，OCA导轨满足曲线方程y=1.0sin（
π
3
x）m，c为曲线的最高点，OA导轨与OCA导轨分别在O点和A点接有阻值R1=3.0Ω和R2=6.0Ω体积可忽略的定值电阻．在xOy平面内存在B=0.2T的匀强磁场，方向如图．现有一长1.5m的金属棒在水平外力F作用下以速度v=5.0m/s水平向右匀速运动，设棒与两导轨始终接触良好，其余电阻不计，求：
（1）金属棒在导轨上运动时R1的最大功率；
（2）外力F的最大值；
（3）金属棒滑过导轨OA的过程，外力所做的功．
魔方格

◎ 答案

（1）金属棒滑至C处，有效切割长度最大，金属棒上感应电动势最大，R1和R2上消耗的电功率最大
∴y=1.0sin（
π
3
x）m，令y=0，有OA长度为xA=3m
金属棒滑至C点时
  xC=
xA
2
=1.5m
故yC=1.0sin
π
3
×1.5=1.0m
电路总电阻R总=
R1R2
R1+R2
=2Ω
感应电动势EC=ByCv
感应电流最大值为 Im=
EC
R总
=
ByCv
R总
=0.5A
通过电阻R1的电流为I1=
R2
R1+R2
Im=
1
3
A
R1的最大功率为P1m=
I21
R1=
1
3
W
（2）金属棒匀速通过金属导轨C处时，外力有最大值为
   Fm=BImyC=0.2×0.5×1N=0.1N
（3）∵E=Byv=Bv?1.0sin（
π
3
x），
而x=vt
∴E=1.0sin
5π
3
t（V），
所以感应电动势有效值为E有=
Em
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阻值 知识点 置于 金属 光滑
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    		• 2
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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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    直流电动机的内电阻r=2，与R    		如图所示电路的电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数增大△U（电压表为理想电表），在这个过程中[]A．通过R1的电流增加，增加量一定等于△U/R1B．R2两端的
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