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电磁感应现象中的磁变类问题
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如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T.一质量为
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v
0
=2m/s的初速度进人磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力 F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s
2
,方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好,求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置
(2)保持其他条件不变,而初速度v
0
取不同值,求开始时F的方向与初速度v
0
取值的关系.
◎ 答案
(1)感应电动势E=Blv,感应电流 I=
E
R
∴I=0时,v=0
此时,
x=
v
20
2a
=1(m)
(2)初始时刻,金属直杆切割磁感线速度最大,产生的感应电动势和感应电流最大
I
m
=
Bl
v
0
R
开始时 v=v
0
,
f=B
I
m
l=
B
2
l
2
v
0
R
F+f=ma F=ma-f=
ma-
B
2
l
2
v
0
R
所以当v
0
<
maR
B
2
l
2
=10 m/s 时,F>0,方向与x轴正方向相反
当v
0
>
maR
B
2
l
2
=10 m/s 时,F<0,方向与x轴正方向相同.
答:(1)电流为零时金属杆所处的位置为x=1m.
(2)当v
0
<
maR
B
2
l
2
=10 m/s 时,F>0,方向与x轴正方向相反
当v
0
>
maR
B
2
l
2
=10 m/s 时,F<0,方向与x轴正方向相同.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T.一质量为…”主要考查了你对 【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。
http://www.00-edu.com/html/202304/452671.html
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