两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m,导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻,一根金属棒ab的质量为0.2kg,电阻为0.2Ω,横跨在导轨上并与导轨垂直,整个装置在竖直向上且B=0

◎ 题目

两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m,导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻,一根金属棒ab的质量为0.2kg,电阻为0.2Ω,横跨在导轨上并与导轨垂直,整个装置在竖直向上且B=0.5T的匀强磁场中,如图14示,已知ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。用水平恒力F=2N拉动ab,使ab在导轨上平动,若不计导轨电阻,g=10m/s2,求:

(1)棒速达4m/s时,棒的加速度多大?
(2)棒达到最大速度时,棒两端的电压多大及最大速度?

◎ 答案

1)2.5m/s2  (2)Vmax=8m/s;U=3.6v

◎ 解析


试题分析:(1)导体棒的速度为4m/s时,产生的感应电动势为
电路中的产生的电流为,
导体棒受到的安培力为
所以根据牛顿第二定律可得,联立上述式子可得
(2)当三力合力为零时,导体棒的加速度为零,速度达到最大,故,即,所以,解得,因为,所以导体棒两端的电压为
点评:做此类型的题目,需要先进行受力分析,然后结合闭合回路欧姆定律分析解题

◎ 知识点

    专家分析,试题“两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m,导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻,一根金属棒ab的质量为0.2kg,电阻为0.2Ω,横跨在导轨上并与导轨垂直,整个装置在竖直向上且B=0…”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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