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闭合电路欧姆定律
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如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω/m,导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20m.有随时间变化的匀强磁场
网友投稿 2022-12-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r
0
=0.10Ω/m,导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20m.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦低滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直.在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0s时金属杆所受的安培力.
◎ 答案
用a表示金属杆的加速度,在t时刻,金属杆与初始位置的距离L=
1
2
at
2
,
此时杆的速度v=at,
这时,杆与导轨构成的回路的面积S=Ll,回路中的感应电动势
E=S
△B
△t
+Blv=Sk+Blv
,
回路总电阻R=2Lr
0
,
回路感应电流I=
E
R
,作用于杆的作用力F=BlI,
解得
F=
3
k
2
l
2
2
r
0
t
,
带入数据得F=1.44×10
-3
N
答:在t=6.0s时金属杆所受的安培力是1.44×10
-3
N
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω/m,导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20m.有随时间变化的匀强磁场…”主要考查了你对 【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】,【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。
http://www.00-edu.com/html/202212/430672.html
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