如图所示,光滑平行的金属导轨MN、PQ相距l,其框架平面与水平面成角,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面向下、宽为d的匀强磁场,磁感应

◎ 题目

如图所示,光滑平行的金属导轨MN、PQ相距l,其框架平面与水平面成角,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面向下、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r的导体棒ab,垂直搁置于导轨上,与磁场上边界相距d0,现使它由静止开始运动,在棒ab离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计).求:
(1)棒ab在离开磁场下边界时的速度,
(2)棒ab通过磁场区的过程中整个电路所消耗的电能.

◎ 答案

(1)
(2)

◎ 解析

 (1)导体棒ab切割磁感线产生的电动势E=BLv,产生的电流为,导体棒受到的安培力为F=BIl,导体棒出磁场时做匀速运动,受力平衡,即mgsin=F,联立解得。
(2)由能量转化守恒得

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑平行的金属导轨MN、PQ相距l,其框架平面与水平面成角,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面向下、宽为d的匀强磁场,磁感应…”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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