(18分)如图甲所示,P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为d,处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。一根质量为m、电阻为r的导体棒ef垂直放在P、Q导轨上
◎ 题目
(18分)如图甲所示,P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为d,处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。一根质量为m、电阻为r的导体棒ef垂直放在P、Q导轨上,导体棒ef与P、Q导轨间的动摩擦因数为μ。质量为M的正方形金属框abcd的边长为L,每边电阻均为r,用细线悬挂在竖直平面内,ab边水平,金属框a、b两点通过细导线与导轨相连,金属框的上半部分处在磁感应强度大小为B、方向垂直框面向里的匀强磁场中,下半部分处在大小也为B、方向垂直框面向外的匀强磁场中,不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef向左运动,从导体棒开始运动时计时,悬挂金属框的细线的拉力T随时间t的变化如图乙所示,求: (1)t0时刻以后通过ab边的电流; (2)t0时刻以后导体棒ef运动的速度; (3)电动机牵引力的功率P。 |
◎ 答案
见解析 |
◎ 解析
本题考查法拉第电磁感应定律与牛顿运动定律的结合,当导线框静止不动时受力平衡,受到竖直向上的两个安培力的作用,由受力平衡及安培力F=BIl可求得线框电流大小,再由E=BLv可求得导体棒速度,由电动机功率P=Fv,F为牵引力,对导体棒F等于摩擦力与安培力之和,由此可求得牵引力F大小,再由第二问求得的速度大小带入P=Fv即可求得电动机功率大小 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(18分)如图甲所示,P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为d,处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。一根质量为m、电阻为r的导体棒ef垂直放在P、Q导轨上…”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。- 最新内容
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