如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距l=0.2m,导轨上端连接着电阻R1=1Ω,质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计.整个

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电功率/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距l=0.2m,导轨上端连接着电阻R1=1Ω,质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计.整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中.ab杆由静止释放,经过一段时间后达到最大速率,取g=10m/s2,求此时:
(1)杆的速率;
(2)杆两端电压;
(3)电阻R1消耗的电功率.
魔方格

◎ 答案

(1)金属棒在重力作用下,先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,速度达到最大,做匀速直线运动,则由平衡条件得
    mg=BIL
又感应电流为 I=
E
R1+R2

感应电动势为    E=BLv
解以上三式得:v=
mg(R1+R2)
B2L2
=3m/s
(2)杆两端电压等于电阻R1两端的电压,U=IR1=0.5v
(3)电阻R1消耗的电功率P1=I2R1=0.25W
答:
(1)杆的速率是3m/s;
(2)杆两端电压是0.5v;
(3)电阻R1消耗的电功率是0.25W.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距l=0.2m,导轨上端连接着电阻R1=1Ω,质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计.整个…”主要考查了你对  【电功】,【电功率】,【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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