如图所示.足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m,电阻忽略不计,定值电阻R=2Ω.磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒M

◎ 题目

如图所示.足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m,电阻忽略不计,定值电阻R=2Ω.磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上,该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5,导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚开始匀速运动时,通过导体棒截面的电荷量共为q=2C,求:
(1)导体棒做匀速运动时的速度;
(2)导体棒从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒产生的电热.(g取10m/s2
魔方格

◎ 答案

(1)设导体棒匀速运动时的速度设v.
         此时导体受到的安培力为F=BIL,I=
E
R+r
,E=BLv
      得到  F=
B2L2v
R+r

     根据平衡条件得:F=F+μmg
     代入解得  v=5m/s
   (2)设导体由静止开始沿框架运动通过的距离为x.
           由E=
△Φ
△t

            q=I?△t,得到
            q=
△Φ
R+r
=
Bx
R+r

           得到x=
q(R+r)
B
=10m
       根据能量守恒定律,得
           Fx=μmgx+Q+
1
2
mv2

        代入解得Q=0.75J
答:(1)导体棒做匀速运动时的速度为5m/s;
    (2)导体棒从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒产生的电热为 0.75J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示.足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m,电阻忽略不计,定值电阻R=2Ω.磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒M…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  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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