如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在的平面，磁感应强度为B，导轨间距离为L，质量为m的金属棒ab可沿导轨自由滑动，导轨的一端跨接一个电阻R，金

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在的平面，磁感应强度为B，导轨间距离为L，质量为m的金属棒a b可沿导轨自由滑动，导轨的一端跨接一个电阻R，金属棒和导轨电阻不计．现将金属棒由静止沿导轨向右拉，保持拉力的功率恒定，金属棒最终以速度v作匀速直线运动，求：
（1）通过金属棒的电流方向如何？
（2）拉力的功率为多大？
（3）金属棒的速度为
v
4
时加速度大小为多少？
魔方格

◎ 答案

（1）由右手定则可以判定通过金属棒的电流方向为由b→a
（2）金属棒运动过程中受到拉力和安培力作用，匀速运动时拉力与安培力大小相等．
匀速运动时金属棒产生的感应电动势为  E=BLv  ①
此时拉力功率等于回路的电功率 P=
E2
R
  ②
解得 P=
B2L2v2
R
  ③
（3）金属棒的速度为
v
4
时，安培力为 F安=BIL=
B2L2v
4R
  ④
拉力满足 F?
v
4
=P    
所以F=
4B2L2v
R
  ⑤
根据牛顿第二定律 F-F安=ma  ⑥
解得 a=
15B2L2v
4Rm
  ⑦
答：
（1）通过金属棒的电流方向为由b→a．
（2）拉力的功率为=
B2L2v2
R
．
（3）金属棒的速度为
v
4
时加速度大小为
15B2L2v
4Rm
．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在的平面，磁感应强度为B，导轨间距离为L，质量为m的金属棒ab可沿导轨自由滑动，导轨的一端跨接一个电阻R，金…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【电功】，【电功率】，【闭合电路欧姆定律】，【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。

知识点 一端 光滑 为由 一个
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