如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间距为l="O.5"m,左端通过导线与阻值R=3Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接,在

◎ 题目

如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间距为l =" O.5" m,左端通过导线与阻值R =3Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上,磁感应强度B = O.2T的匀强磁场。一根阻值r =O.5Ω、质量m = O.2kg的金属棒在恒力F ="2" N的作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,经过t ="1" s刚好进入磁场区域。求金属棒刚进入磁场时:

小题1:金属棒切割磁场产生的电动势;
小题2:小灯泡两端的电压和金属棒受安培力。

◎ 答案


小题1:1V
小题2:0. 8V    0.04N

◎ 解析

(1)0~1s棒只受拉力,由牛顿第二定律F=ma
可得金属棒进入磁场前的加速度        (1分)
设其刚要进入磁场时速度为v,由v=at=10m/s                 (1分)
金属棒进入磁场时切割磁感线,感应电动势E=Blv=0.2×0.5×10V=1V(2分)
(2) 小灯泡与电阻R并联,
通过金属棒的电流大小       (2分)
小灯泡两端的电压U=EIr=1-0.4×0.5="0." 8V            (1分)
金属棒受到的安培力大小 FA=BIl=0.2×0. 4×0.5N="0.04N   " (2分)
由左手定则可判断安培力方向水平向左                   (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间距为l="O.5"m,左端通过导线与阻值R=3Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接,在…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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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