如图所示，竖直平面内有光滑且不计电阻的两道金属导轨，宽都为L=1m，上方安装有一个阻值R=1Ω的定值电阻。两根质量都为m，电阻都为r=0.5Ω，完全相同的金属杆靠在导轨上，金属-00教育-零零教育信息网

如图所示，竖直平面内有光滑且不计电阻的两道金属导轨，宽都为L=1m，上方安装有一个阻值R=1Ω的定值电阻。两根质量都为m，电阻都为r=0.5Ω，完全相同的金属杆靠在导轨上，金属

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电磁感应现象中的切割类问题/2023-04-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，竖直平面内有光滑且不计电阻的两道金属导轨，宽都为L=1m，上方安装有一个阻值R=1Ω的定值电阻。两根质量都为m，电阻都为r=0.5Ω，完全相同的金属杆靠在导轨上，金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好，虚线下方的区域内存在匀强磁场，磁感应强度B=1T。将金属杆1固定在磁场的上边缘，金属杆2从磁场边界上方h₀＝0.2m处由静止释放，进入磁场后恰作匀速运动，求：
（1）金属杆的质量m为多大？
（2）将金属杆l仍然固定在磁场上边缘，金属杆2从磁场边界上方h=1.5m高处静止释放，经过一段时间后再次匀速，此过程整个回路中产生了0.05J的热量，则此过程流过电阻R的电量q为多少？
（3）金属杆2仍然从离开磁场边界h=1.5m高处静止释放，在进入磁场的同时静止释放金属杆1，两金属杆运动了一段时间后都开始了匀速运动，试求出金属杆1和金属杆2匀速运动时的速度分别是多少？（两个电动势分别为E₁、E₂不同的电源串联时，电路中总的电动势E=E₁+E₂）。

◎ 答案

解：（1）匀速时，mg＝F_A＝ ①
磁场外下落过程mgh₀＝ ②
得m＝0.1kg
（2）设流过电量q的过程中，金属杆2在磁场中下落H
③
由动能定理： ④
由①③④得：q＝0.05C
（3）因为h＜h₀，所以金属杆1进入磁场后先加速，加速度向下
由于两金属杆流过电流相同，所以F_A相同
对金属杆1有mg－F_A＝ma₁
对金属杆2有mg－F_A＝ma₂
发现表达式相同，所以两金属杆加速度a₁和a₂始终相同，两金属杆速度差值也始终相同设匀速时速度分别为v₁、v₂，有v₂－v₁＝－0 ⑤
又
都匀速时，mg＝F_A＝ ⑥
联立⑤⑥得v₂＝，v₁=

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“如图所示，竖直平面内有光滑且不计电阻的两道金属导轨，宽都为L=1m，上方安装有一个阻值R=1Ω的定值电阻。两根质量都为m，电阻都为r=0.5Ω，完全相同的金属杆靠在导轨上，金属…”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。