如图所示,和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨,导轨左端间接有阻值为=导线;导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距,电阻不计。导轨所

◎ 题目

如图所示, 为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨,导轨左端间接有阻值为=导线;导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距,电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒=速度进入磁场区域,离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点,运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求:

(1)金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小;
(2)金属棒滑过磁场区的过程中,导线中产生的热量

◎ 答案

(1)(2) 

◎ 解析


试题分析:(1)在轨道的最高点,根据牛顿定律
              ①
金属棒刚滑出磁场到最高点,根据机械能守恒
     ②
由①②式代入数据解得
                    ③
(2)对金属棒滑过磁场的过程中,根据能量关系
       ④
对闭合回路,根据热量关系
            ⑤
由④⑤式并代入数据得
                  ⑥
点评:考查的问题较多,但多为基础知识的应用,掌握好法拉第电磁感应定律、安培力、圆周运动及电路的性质即可顺利求解.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨,导轨左端间接有阻值为=导线;导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距,电阻不计。导轨所…”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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