如图所示,宽度为L=0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.2
◎ 题目
如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0 Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.2 T.一根质量为m=10 g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动,速度为v=5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求: (1)在闭合回路中产生感应电流I的大小 (2)作用在导体棒上拉力F的大小 (3)当导体棒移动50 cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q |
◎ 答案
(1)0.2A (2)0.008N (3)0.129J |
◎ 解析
试题分析:(1)根据法拉第电磁感应定律得,导体棒切割磁感线产生的感应电动势为 代入数据解得: 由欧姆定律得:感应电流为:,解得: (2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡,由平衡条件得:,解得: (3)因导体棒匀速运动,所以导体棒移动50cm的时间为: 根据焦耳定律得:导体棒匀速运动时产生的焦耳热 代入数据解得: 根据能量守恒得:撤去拉力后产生的焦耳热 解得: 所以整个过程中电阻R上产生的热量: |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,宽度为L=0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.2…”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
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