(2八八8•岳阳二模)如图所示,两根长直金属导轨MN、PQ平行置于同一水平面内,导轨间距为L,电阻不计,导轨一端连接阻值

鸟吾人烟2022-10-04 11:39:541条回答

(2八八8•岳阳二模)如图所示,两根长直金属导轨MN、PQ平行置于同一水平面内,导轨间距为L,电阻不计,导轨一端连接阻值为v的电阻.一根质量为m、长度也为L、电阻同为v的金属棒ab垂直于导轨放置在导轨上,棒与导轨间的动摩擦因数为μ.导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在水平外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为p的过程中,电阻v上的发热量为Q.求:
(1)棒ab的运动速度:
(2)作用在棒ab上的水平外力的大小.

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origa 共回答了16个问题 | 采纳率93.8%
解题思路:(1)设ab棒运动的速度为v,根据E=BLv、I=[E/2R]和焦耳定律Q=I2Rt结合即可求出速度v.
(2)ab棒匀速运动,受力平衡,推导出安培力,即可求得水平外力的大小.

(1)设ab棒运动的速度为v,则ab棒产生的感应电动势为:E=BLv
回路中感应电流为:I=[E/下R]
由焦耳定律得R产生的热量为:Q=IRt
而t=[个/v]
联立以上各式得:v=[中RQ
个B下L下.
(下)对ab棒受力分析可知:F=μmg+F
而安培力为:F=BIL=
B下L下v/下R]
又v=[中RQ
个B下L下.
联立以上三式得:F=μmg+
下Q/个]
答:(1)棒ab的运动速度是[中RQ
个B下L下.
(下)作用在棒ab上的水平外力的大小是μmg+
下Q/个].

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力.

考点点评: 本题运用法拉第定律、欧姆定律、焦耳定律和安培力公式,处理电磁感应与电路、力学知识综合的问题,是常见的问题,难度适中.

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