如图甲所示，在水平面上固定有宽为L=1.0m足够长的金属平行导轨，导轨左端接有的R=0.5Ω的电阻，垂直于导轨平面有一磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t=0时刻，

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

如图甲所示，在水平面上固定有宽为L=1.0m足够长的金属平行导轨，导轨左端接有的R=0.5Ω的电阻，垂直于导轨平面有一磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t=0时刻，在距导轨左端d=5m处有一阻值r=0.5Ω光滑导体棒，放置在导轨上，第1S内导体棒在一变力作用下始终处于静止状态，不计导体棒与导轨之间的接触电阻．求
（1）第1s内的感应电动势大小；
（2）第1s末拉力的大小及方向；
（3）若1s后拉力保持与第1s末相同，求导体棒的最终速度．

魔方格

◎ 答案

（1）第1s内由电磁感应定律可得：
电动势为E=
△Φ
△t
=Ld
△B
△t
=2V．
（2）由闭合电路欧姆定律知I=
E
R+r
=2A
F安=BIL=0.8N
由平衡条件知F=F安=0.8N
由楞次定律可得，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，导体棒安培力的方向水平向左，则拉力方向水平向右．
（3）1s后导体棒做变加速直线运动，当受力平衡速度达最大
则由电磁感应定律E′=BLv
由闭合电路欧姆定律知I′=
E′
R+r
．
由平衡条件知F′=F安′=I′LB
联立解得v=
F′(R+r)
B2L2

代入数据得V=5m/s．
答：（1）第1s内的感应电动势大小为2V．
（2）第1s末拉力的大小为0.8N，方向水平向右．
（3）导体棒的最终速度为5m/s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲所示，在水平面上固定有宽为L=1.0m足够长的金属平行导轨，导轨左端接有的R=0.5Ω的电阻，垂直于导轨平面有一磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t=0时刻，…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【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】  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。

闭合电路 知识点 足够 固定 水平
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