如图所示,光滑导轨立在竖直平面内,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感应强度B="0.5"T.电源的电动势为1.5V,内阻不计.当电键K拨向a时,导体棒(电阻为R)PQ恰能静止.

◎ 题目

如图所示,光滑导轨立在竖直平面内,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感应强度B="0.5" T.电源的电动势为1.5 V,内阻不计.当电键K拨向a时,导体棒(电阻为R)PQ恰能静止.当K拨向b后,导体棒PQ在1 s内扫过的最大面积为多少?(导轨电阻不计)

◎ 答案

3 m2

◎ 解析

设金属棒PQ长为L,电阻为R,电键接a时,电路中电流I=,导体棒PQ静止时mg=BIL= 
电键K接b,导体棒PQ从静止下落,切割磁感线产生感应电流,同时PQ受安培力作用,导体棒向下做加速运动,速度增大,而加速度减小,最后以vm做匀速运动.
此时mg=F=,有:,vm=.
PQ达到最大速度后,单位时间内扫过的面积最大,故PQ在1 s内扫过的最大面积:
Sm=vm·L·t= m2="3" m2.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑导轨立在竖直平面内,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感应强度B="0.5"T.电源的电动势为1.5V,内阻不计.当电键K拨向a时,导体棒(电阻为R)PQ恰能静止.…”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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