如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端连接定值电阻R，导轨上水平虚线MNPQ区域内，存在着垂直于轨道平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B．

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，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端连接定值电阻R，导轨上水平虚线MNPQ区域内，存在着垂直于轨道平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B．将质量为m、电阻为r的导体棒在距磁场上边界d处由静止释放，导体棒进入磁场运动距离s到达CD位置，速度增加到v1，此时对导体棒施加一平行于导轨的拉力，使导体棒以速度v1匀速运动时间t后离开磁场．导体棒始终与导轨垂直且电接触良好，不计导轨的电阻，重力加速度为g．求：
（1）导体棒刚进入磁场时产生的感应电动势E；
（2）导体棒到达CD位置时，电阻R上的电功率P；
（3）整个过程中回路产生的焦耳热Q．
魔方格

◎ 答案

（1）设导体棒刚进入磁场时的速度为v，由动能定理有mgdsinθ=
1
2
mv2
导体棒切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv
解得 E=BL

2gdsinθ

（2）导体棒到达CD位置时的感应电动势E′=BLv1
此时R上的电功率P=(
E′
R+r
)2R
解得   P=
B2L2
v21
R
(R+r)2

（3）导体棒从MN运动到CD，由能量守恒定律有mgssinθ=
1
2
m
v21
-
1
2
mv2+Q1
以v1的速度匀速运动时间t，产生的热量 Q2=
(BLv1)2
R+r
t
整个过程中回路产生的热量  Q=Q1+Q2
解得  Q=mg(d+s)sinθ-
1
2
m
v21
+
B2L2
v21
R+r
t
答：（1）导体棒刚进入磁场时产生的感应电动势E=BL

2gdsinθ
；
（2）导体棒到达CD位置时，电阻R上的电功率P=
B2
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水平面 知识点 向下 相距 到达
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    调整如图所示电路的可变电阻    		如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片p向右移动时，下列说法正确的是[]A.电流表读数变小，电压表读数变大B.小电泡L变暗C.电容器C上电荷量减小D.电源的总功率变小
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    直流电动机的内电阻r=2，与R    		如图所示电路的电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数增大△U（电压表为理想电表），在这个过程中[]A．通过R1的电流增加，增加量一定等于△U/R1B．R2两端的
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