如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L="0.20"m,电阻R="1.0"Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置

◎ 题目

如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L="0.20" m,电阻R="1.0" Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感强度B="0.50" T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一拉力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速直线运动,加速度a=2m/s2.设导轨无限长,测得10秒末拉力F=3.2N.求:

(1)10秒末通过R电流的大小;
(2)杆的质量m 。
(3)若10s内R上所产生的热量为Q=13J,求10s内拉力F所做的功

◎ 答案

(1)2A(2) (3)

◎ 解析


试题分析:(1)10s末速度为             (2分)
则电流为       (2分)
(2)杆子10s末所受安培力为  ①      (1分)
             ②      (1分)
由①②得:              (1分)
(3)R上产生热量13J,则安培力做功为       (2分)
设10s内F做功为WF,由动能定理得:
                (2分)
由上式解得:           (1分)
点评:难度中等,速度大小决定感应电流、安培力、加速度大小,克服安培力做了多少功就有多少能量转化为焦耳热,处理能量问题时应从能量守恒角度出发

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L="0.20"m,电阻R="1.0"Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置…”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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