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导体切割磁感线时的感应电动势
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如图所示,宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9Ω的电阻.导轨cd段右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场,磁感应强度B
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9Ω的电阻.导轨cd段右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.50T.一根质量为m=10g,电阻r=0.1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上并与导轨接触良好.现用一平行于导轨的轻质细线将导体棒ab与一钩码相连,将重物从图示位置由静止释放.当导体棒ab到达cd时,钩码距地面的高度为h=0.3m.已知导体棒ab进入磁场时恰做v=10m/s的匀速直线运动,导轨电阻可忽略不计,取g=10m/s
2
.求:
(1)导体棒ab在磁场中匀速运动时,闭合回路中产生的感应电流的大小
(2)挂在细线上的钩码的重力大小
(3)求导体棒ab在磁场中运动的整个过程中电阻R上产生的热量.
◎ 答案
(1)感应电动努为:E=BLv=1.0V
感应电流:
I=
BLv
R+r
=
0.50×0.20×10
0.9+0.1
A=1A
(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡,则有:
BIL=Mg
所以:
M=
BIL
g
=
0.50×1×0.20
10
kg=0.01kg
(3)导体棒移动30cm的时间为:
t=
l
v
=0.03s
根据焦耳定律有:
Q
1
=
I
2
(R+r)t=0.03J
(或Q
1
=Mgh=0.03J)
根据能量守有:
Q
2
=
1
2
m
v
2
=0.5J
电阻R上产生的热量:
Q=(
Q
1
+
Q
2
)
R
R+r
=0.477J
答:(1)导体棒ab在磁场中匀速运动时,闭合回路中产生的感应电流的大小1A;
(2)挂在细线上的钩码的重力大小0.01Kg;
(3)则导体棒ab在磁场中运动的整个过程中电阻R上产生的热量0.477J.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9Ω的电阻.导轨cd段右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场,磁感应强度B…”主要考查了你对 【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/202304/450439.html
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