如图所示,两条固定的光滑的平行长金属导轨PQ和MN相距L=2m,电阻忽略不计。两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根电阻均为r=1Ω且与导轨垂直的细金属杆ab和cd,处在竖直向上的

◎ 题目

如图所示,两条固定的光滑的平行长金属导轨PQ和MN相距L=2m,电阻忽略不计。两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根电阻均为r=1Ω且与导轨垂直的细金属杆ab和cd,处在竖直向上的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,杆cd系一细绳,绳跨过定滑轮与地面上一质量m=1kg的重物相连,不计绳与滑轮以及滑轮与轴间的摩擦。最初ab、cd均静止,且细绳绷直但无张力。t=0时刻,ab从静止开始以2m/s2加速度向左做匀加速直线运动,
求:(1)t=2s末绳的张力大小?
(2)若t时刻物体离开地面,求t值。(g=10m/s2

◎ 答案

(1)2 N,(2)t=10s

◎ 解析

(1)t=2s时,ab棒的速度  V1="at=4m/s---------1’"
ab棒中的感应电动势:E1=BLV1=" 4" V------1’   I1=E1/2r =" 2" A-------------1’
Cd受到安培力  F=BI1L="2" N------------1’ cd平衡,F= F="2" N--------1’
(2)当物体离开地面时:  BI2L="mg---------2’ " 又 I2=E2/r , E2=BLV2 , V2=at--------3’
B2L2at/2r="mg" ,  t=10s------------------2’

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两条固定的光滑的平行长金属导轨PQ和MN相距L=2m,电阻忽略不计。两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根电阻均为r=1Ω且与导轨垂直的细金属杆ab和cd,处在竖直向上的…”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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