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如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值是R的电阻.一电阻是R0,质量为m的导体棒放置在导轨上,在外力F作用下从

网友投稿  2023-04-19 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值是R的电阻.一电阻是R0,质量为m的导体棒放置在导轨上,在外力F作用下从t=0的时刻开始运动,不计导轨电阻,
(1)若其以速度V匀速运动,求通过电阻的电流I.
(2)若其速度随时间的变化规律是v=vmsinωt,求从t=0到t=
π
时间内外力F所做的功.
魔方格

◎ 答案

(1)根据感应电动势和电路得:
E=BLv=I(R+R0
∴I=
BLV
R+R0

(2)根据动能定理研究从t=0到t=
π
时间内
WF+W=
1
2
mvm2
-0
安培力做功量度电能变化的多少,根据v=vmsinωt,知道电路中产生的电流为正弦交变电流,
∴W=-Q=-
B2L2Vm2
2(R+R0)
?t=
πB2L2Vm2
4ω(R+R0)

WF=
1
2
mvm2+
πB2L2Vm2
4ω(R+R0)

答:(1)通过电阻的电流是
BLV
R+R0

(2)外力F所做的功是
1
2
mvm2+
πB2L2Vm2
4ω(R+R0)

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值是R的电阻.一电阻是R0,质量为m的导体棒放置在导轨上,在外力F作用下从…”主要考查了你对  【动能定理】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  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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