如图所示,长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD,垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上,导轨间距离也为L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计

◎ 题目

如图所示,长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD,垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上,导轨间距离也为L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计.导轨左端接有R=0.5Ω的电阻,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面,磁感强度B=4T.现以水平向右的恒定外力F使金属棒右移,当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,求:
(1)电路中理想电流表和与理想电压表的示数;
(2)拉动金属棒的外力F的大小;
(3)若此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上.求撤去外力到金属棒停止运动的过程中,在电阻R上产生的电热.
魔方格

◎ 答案

(1)CD杆产生的电动势为E,电流表的示数为I,电压表示数为U
感应电动势,E=BLv                       
闭合电路欧姆定律,I=
BLv
R+r

解得:I=2A                        
U=IR=1.0V                    
(2)设CD杆受到的拉力为F
安培力大小,FA=BIL                       
则有F=FA=1.6N                   
(3)由能量守恒,回路中产生的电热Q等于CD棒动能的减少量
Q=
1
2
mv2=0.2J               
电阻R上产生的电热
QR=
R
R+r
Q
=0.125J  
答:(1)电路中理想电流表和与理想电压表的示数1V
(2)拉动金属棒的外力F的大小1.6N;
(3)若此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上.求撤去外力到金属棒停止运动的过程中,在电阻R上产生的电热0.125J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD,垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上,导轨间距离也为L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐