如图所示,宽度为L="0.20"m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9Ω的电阻。在cd右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场,磁感应强度
◎ 题目
如图所示,宽度为L="0.20" m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9Ω的电阻。在cd右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场,磁感应强度B="0.50" T。一根质量为m="10" g,电阻r=0.1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上并与导轨接触良好。现用一平行于导轨的轻质细线将导体棒ab与一钩码相连,将钩码从图示位置由静止释放。当导体棒ab到达cd时,钩码距地面的高度为h="0.3" m。已知导体棒ab进入磁场时恰做v="10" m/s的匀速直线运动,导轨电阻可忽略不计,取g="10" m/s2。 求:(1)导体棒ab在磁场中匀速运动时,闭合回路中产生的感应电流的大小? (2)挂在细线上的钩码的质量? (3)求导体棒ab在磁场中运动的整个过程中电阻R上产生的热量? |
◎ 答案
(1) 1A(2) 0.01 kg (3) 0.477 J |
◎ 解析
(1)感应电动势为E="BLv=1.0" V (2分) 感应电流I=A=1A (2分) (2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡,则有 BIL=Mg (2分) 所以Mkg="0.01" kg (2分) (3)导体棒移动0.3 m所用的时间为t=="0.03" s (1分) 根据焦耳定律,Q1=I2(R+r)t="0.03" J(或Q1="Mgh=0.03" J)(1分) 根据能量守恒,Q2= mv2="0.5" J (1分) 电阻R上产生的热量Q=(Q1+Q2) ="0.477" J (1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,宽度为L="0.20"m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9Ω的电阻。在cd右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场,磁感应强度…”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。- 最新内容
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下一篇:如图所示,MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨,导轨的右端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1∶n
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