如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R=3Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场,现将质量m=0.1kg、电阻r=1Ω的金属杆ab,从OO′上

◎ 题目

如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场,现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的vt图象如图乙所示(取g=10 m/s2).求:

(1)磁感应强度B的大小.
(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量.

◎ 答案

(1)2 T (2)0.075 J

◎ 解析


试题分析:1) 由图象知,杆自由下落0.1 s进入磁场以v="1.0" m/s作匀速运动
产生的电动势(1分)
杆中的电流(1分)
杆所受安培力(1分)
由平衡条件得(1分)
代入数据得B=2T(2分)
(2) 电阻R产生的热量(2分)
点评:本题比较简单考查了导体切割磁感线产生电动势E=BLv的理解和应用,注意公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R=3Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场,现将质量m=0.1kg、电阻r=1Ω的金属杆ab,从OO′上…”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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