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导体切割磁感线时的感应电动势
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两光滑水平轨道放置匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直,金属棒ab可沿导轨自由移动,导轨左端M、P接一定值电阻,金属棒和导轨电阻均不计,现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 零零社区
◎ 题目
两光滑水平轨道放置匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直,金属棒ab可沿导轨自由移动,导轨左端M、P接一定值电阻,金属棒和导轨电阻均不计,现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力F恒定,经时间t
1
后速度为v,金属棒受到的磁场力为F
1
,加速度为a
1
,最终以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率不变,经过时间t
2
后,速度为v,金属棒受到的磁场力为F
2
,最终也以2v的速度做匀速运动.则( )
A.t
1
>t
2
B.t
1
=t
2
C.F
1
=F
2
D.F=2F
2
◎ 答案
A、B、若保持拉力恒定不变,金属棒以速度2v匀速运动时,则有 F=F
A
=
B
2
L
2
?2v
R
.速度为v时,由牛顿第二定律得 F-
B
2
L
2
v
R
=ma
1
,联立两式得:
B
2
L
2
v
R
=ma
1
.
保持拉力的功率不变,金属棒以速度2v匀速运动时,则有F=F
A
=
B
2
L
2
?2v
R
,拉力的功率为P=F?2v=
4
B
2
L
2
v
2
R
.
速度为v时,由牛顿第二定律得
P
v
-
B
2
L
2
v
R
=ma
2
,联立两式得:3
B
2
L
2
v
R
=ma
2
.则得:a
2
=3a
1
.
由于拉力的功率一定时,金属棒的加速度较大,其速度从v
0
增大到v的时间较小,即t
1
>t
2
.故A正确、B错误.
C、两种运动,当速度都为v时,由上知拉力均为F=
B
2
L
2
v
R
,故F
1
=F
2
,故C正确.
D、由于两种情况下,最后都是匀速运动,故最终拉力等于安培力:F=BIL=
B
2
L
2
?2v
R
.
若保持拉力恒定,速度为v时,磁场力为F
1
,则F
1
=
B
2
L
2
v
R
=
1
2
F
因为F
1
=F
2
,所以F=2F
2
,故D正确.
故选:ACD.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“两光滑水平轨道放置匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直,金属棒ab可沿导轨自由移动,导轨左端M、P接一定值电阻,金属棒和导轨电阻均不计,现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若…”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/202304/451610.html
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