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
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐