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如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ,相距L=0.50m,导轨左端接一电阻R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ac垂直导轨放在导轨上,并能无

网友投稿  2022-12-16 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ,相距L=0.50m,导轨左端接一电阻 R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ac垂直导轨放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.当ac棒以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ac棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小和方向;
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小和方向.
魔方格

◎ 答案


(1)根据法拉第电磁感应定律,ac棒中的感应电动势为
      E=BLυ=0.40×0.50×4.0V=0.80V                              
(2)根据闭合电路欧姆定律,感应电流大小为  I=
E
R
=
0.80
0.20
A=4.0A
      由右手定则可知,回路中感应电流的方向为aMRPca(或逆时针方向)
(3)当ac棒向右匀速运动时,ac棒中有由c向a的电流,根据左手定则可知ac棒所受的磁场力F水平向左.为维持ac棒做匀速运动,应施加一个与F等值反向的水平外力F.即
      F=F=BIL=0.40×4.0×0.50N=0.80N                           
方向水平向右   
答:(1)ac棒中感应电动势的大小为0.8V;
    (2)回路中感应电流的大小为4A,方向aMRPca;
    (3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小0.80N,方向水平向右.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ,相距L=0.50m,导轨左端接一电阻R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ac垂直导轨放在导轨上,并能无…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【闭合电路欧姆定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【右手定则】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  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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