如图所示,两根相距为d的足够长的光滑金属导轨位于水平的xoy平面内,一端接有阻值为R的电阻。在x>0的区域存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B随x的增大而增大,B=kx,式中k

◎ 题目

如图所示,两根相距为d 的足够长的光滑金属导轨位于水平的xoy平面内,一端接有阻值为R的电阻。在x>0的区域存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度Bx的增大而增大,Bkx,式中k是一常量。一质量为m的金属杆地(地应为与)金属导轨垂直,可在导轨上滑动,当t=0时位于x=0处,速度为v0,方向沿x轴的正方向。在运动过程中,有一大小可调节方向始终不变的外力F作用于金属杆以保证金属杆的加速度恒定,大小为a,方向沿x轴的负方向。当金属杆的速度大小为时,求所加外力F的大小。没(应为设)金属导轨与金属杆的电阻不计。
 

◎ 答案

◎ 解析

x1表示金属杆的速度变为时它所在的x坐标,对于匀减速直线运动有:
                                     ①
代入得:
                                     ②
由题给条件得出此时金属杆所在处的磁感应强度:
                                   ③
此时金属杆产生感应电动势为:
                 ④
回路中电流为:
                        ⑤
金属杆受到的安培力为:
               ⑥
由题意知,F方向始终向x轴负方向,
当金属杆向x正方向运动时有:
                              ⑦
             ⑧
当金属杆向x 负方向运动时有:
                              ⑨
得:       ⑩

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两根相距为d的足够长的光滑金属导轨位于水平的xoy平面内,一端接有阻值为R的电阻。在x>0的区域存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B随x的增大而增大,B=kx,式中k…”主要考查了你对  【法拉第电磁感应定律】  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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