如图甲所示,放在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离为L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与电阻R=4W的电阻相连,其它电阻不计,导轨所在位置有磁感应强度为B=

◎ 题目

如图甲所示,放在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离为L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与电阻R=4W的电阻相连,其它电阻不计,导轨所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向下,现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图像,(设导轨足够长)求:
(1)力F的大小;
(2)t=1.6s时,导体棒的加速度;
(3)估算1.6s电阻上产生的热量。

◎ 答案

解:(1)由图像可知:v=10m/s时,安培力等于拉力F
E=BLV
I=E/R,F=F=BIL=10N
(2)由图像可知,时间t=1.6s时导体棒的速度vˊ=8m/s,此时导体棒上电动势E=BLvˊ
导体棒受到的安培力:
由牛顿第二定律得:F-Fˊ=ma,a=2m/s2
(3)根据动能定理:
由图像可知:位移l为t=1.6s和v-t图线及坐标轴所包围的面积,即l=40×1×0.2m=8m
所以

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,放在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离为L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与电阻R=4W的电阻相连,其它电阻不计,导轨所在位置有磁感应强度为B=…”主要考查了你对  【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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