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电磁感应现象中的切割类问题
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如图所示,宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布。将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,宽度L=0.5 m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4 T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布。将质量m=0.1 kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好。以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标。金属棒从x
0
=1 m处以v
0
=2 m/s的初速度,沿x轴负方向做a=2 m/s
2
的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求:
(1)金属棒ab运动0.5 m,框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4 s过程中通过ab的电荷量q,某同学解法为:先算出经过0.4 s金属棒的运动距离x,以及0.4 s时回路内的电阻R,然后代入q=
求解。指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。
◎ 答案
解:(1)金属棒仅受安培力作用,其大小F=ma=0.1×2=0.2 N
金属棒运动0.5 m,框架中产生的焦耳热等于克服安培力做的功
所以Q=Fx=0.2×0.5=0.1 J
(2)金属棒所受安培力为F=BIL
I=
所以F=
v=ma
由于棒做匀减速直线运动v=
所以R=
(3)错误之处是把0.4 s时回路内的电阻R代入q=
进行计算
正确的解法是q=It
因为F=BIL=ma
所以q=
×0.4=0.4 C
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布。将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金…”主要考查了你对 【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/202304/453062.html
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