两金属杆ab、cd的长度均为L,质量均为m,电阻均为R。用两根长为2L的柔软导线连接后放在光滑的水平桌面上,导线的电阻与质量不计。为ad、bc的中线。在的左侧空间有垂直于桌面

◎ 题目

两金属杆ab、cd的长度均为L,质量均为m,电阻均为R。用两根长为2L的柔软导线连接后放在光滑的水平桌面上,导线的电阻与质量不计。为ad、bc的中线。在的左侧空间有垂直于桌面的匀强磁场,磁感应强度为B。位于桌子边缘的金属杆Cd受到轻微扰动就会落下桌面,当曲运动至时,cd杆的加速度为零,此时Cd杆尚未着地。

求:(1)ab杆的最大速度;
(2)ah杆从静止运动到00的过程中,回路中产生的焦耳热。

◎ 答案

(1)(2)

◎ 解析


试题分析:(1)由题意可知,杆加速度为零时,杆有最大速度
 …………………………………………………………1分
   …………………………………………………………1分…………………………………………………………………………1分
    ……………………………………………………………1分
解得 ……………………………………………………………… 1分
(2)根据能量守恒
  ……………………………………………………2分
解得      ………………………………………………2分
点评:解答这类问题的关键是正确分析安培力的大小与方向,然后根据导体棒所处状态列方程求解.导体棒运动时切割磁感线产生感应电流,使棒受到向左的安培力,根据感应电流的大小写出安培力的表达式结合牛顿第二定律求出F与t的关系式,然后将图象上的数据代入即可求解.

◎ 知识点

    专家分析,试题“两金属杆ab、cd的长度均为L,质量均为m,电阻均为R。用两根长为2L的柔软导线连接后放在光滑的水平桌面上,导线的电阻与质量不计。为ad、bc的中线。在的左侧空间有垂直于桌面…”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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