如图,两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=

◎ 题目

如图,两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=0.5T/m,x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T。一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求:

(1)同路中的电流;
(2)金属棒在x=2m处的速度;
(3)金属棒从x=0运动到x=2m过程中安培力做功的大小;
(4)金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率。

◎ 答案

(1)2(2)(3)1.6(4)0.71

◎ 解析

(1) x=0处导体棒切割磁感线产生电动势 电流
(2) x=2m处,导体棒切割磁感线产生电流
       解得
(3)安培力做功转化为电能,所以安培力做的功等于消耗的电能。

F-X图像为一条倾斜的直线,图像围成的面积就是二者的乘积即
x=0时,F=   x=2m时,F=
= = J
(4) 从x=0运动到x=2m,根据动能定理

解得
安培力做功等于电功率乘以时间
解得
所以
【考点定位】电磁感应,闭合电路欧姆定律

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=…”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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐