如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.20T,OCA金属导轨与OA金属直导轨分别在O点和A点接一阻值为R1=3.0Ω和R2=6.0Ω体积可忽略的定值电阻,导轨OCA的曲线方程

◎ 题目

如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.20T,OCA金属导轨
与OA金属直导轨分别在O点和A点接一阻值为R1=3.0Ω和R2=6.0Ω体积可忽
略的定值电阻,导轨OCA的曲线方程为 y=1.0sin(m),金属棒ab平行于y 轴,
长为1.5m,以速度v="5.0" m/s水平向右匀速运动(b点始终在Ox轴上),设金属
棒与导轨接触良好,摩擦不计,电路中除了电阻R1R2外,其余电阻均不计,求:

(1)金属棒在导轨上运动时R1的最大功率
(2)金属棒在导轨上从x=0到x=3m的运动过程中,外力必须做的功。

◎ 答案


(1)W(2)0.15J

◎ 解析

(1)感应电动势最大值:

E=Bymv=0.20×1.0×5.0=1V--------------(3分)
P1===W--------------(3分)
(2)ab从x=0到x=3m的运动过程中产生的感应电动势:
e=Byv=Bv1.0 sin="1.0" sin (V)
所以e按正弦规律变化---------------(2分)
E==V-------------(2分)
 
t===0.6s-------------(2分)
 
W=t=×0.6==0.15J-------------(2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.20T,OCA金属导轨与OA金属直导轨分别在O点和A点接一阻值为R1=3.0Ω和R2=6.0Ω体积可忽略的定值电阻,导轨OCA的曲线方程…”主要考查了你对  【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】  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。

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