如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、有效电阻值为R,杆与ab、cd保持良好接

◎ 题目

如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、有效电阻值为R,杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆,使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动,g为重力加速度,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求:
(1)导体杆上升h高度的过程中通过电阻R的电量;
(2)设导体杆从t0=0时刻由静止开始运动,试推导出导体杆所受拉力随时间变化的关系式。

◎ 答案

解:(1)感应电量
根据闭合电路的欧姆定律
根据电磁感应定律,得
 
(2)设ef上升到时,速度为、拉力为F,根据运动学公式,得
根据牛顿第二定律,得
根据闭合电路的欧姆定律,得
综上三式,得

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、有效电阻值为R,杆与ab、cd保持良好接…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  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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