所示，“目”字形轨道的每一短边的长度都等于，只有四根平行的短边有电阻，阻值都是r，不计其它各边电阻。使导轨平面与水平面成夹角固定放置，如图乙所示。一根质量为m的条形磁-00教育-零零教育信息网

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所示，“目”字形轨道的每一短边的长度都等于，只有四根平行的短边有电阻，阻值都是r，不计其它各边电阻。使导轨平面与水平面成夹角固定放置，如图乙所示。一根质量为m的条形磁

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电磁感应现象的综合应用/2023-04-20 / 加入收藏 / 95 阅读 [打印]

◎ 题目

所示，“目”字形轨道的每一短边的长度都等于

，只有四根平行的短边有电阻，阻值都是r，不计其它各边电阻。使导轨平面与水平面成夹角

固定放置，如图乙所示。一根质量为m的条形磁铁，其横截面是边长为

的正方形，磁铁与导轨间的动摩擦因数为

，磁铁与导轨间绝缘。假定导轨区域内的磁场全部集中在磁铁的端面，并可视为匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直导轨平面。开始时磁铁端面恰好与正方形3重合，现使其以某一初速度下滑，磁铁恰能匀速滑过正方形2，直至磁铁端面恰好与正方形l重合。已知重力加速

度为g。求：
（1）上述过程中磁铁运动经历的时间；
（2）上述过程中所有电阻消耗的电能。

◎ 答案

（1）

（2）E = 2mga（sinθ- μ cosθ）

◎ 解析

（1）设磁铁匀速进入正方形2的速度为v，等效电路如下图所示

感应电动势

（1分）
总电阻

感应电流

（1分）
切割磁感线的短边受到的安培力

  （1分）
短边受到的安培力与磁铁受到的力是作用力与反作用力
根据平衡条件   mgsinθ = F + f                （1分）
滑动摩擦力     f =" μ" mgcosθ
求出

（1分）
当磁铁进入正方形1时，仍以速度v做匀速直线运动
整个过程磁铁运动经历的时间

（1分）
解得：

（1分）

（2）根据能量守恒定律 mg?2asinθ = μ mg cosθ?2a + E （2分）
解得： E = 2mga（sinθ- μ cosθ）（1分）

◎ 知识点

专家分析，试题“所示，“目”字形轨道的每一短边的长度都等于，只有四根平行的短边有电阻，阻值都是r，不计其它各边电阻。使导轨平面与水平面成夹角固定放置，如图乙所示。一根质量为m的条形磁…”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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