如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条光滑的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R

◎ 题目

如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条光滑的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒,棒cd用最大拉力为f的水平细线拉住,棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a向右做匀加速运动,求:
(1)细线被拉断前F随时间的变化规律。
(2)经多长时间细线将被拉断?

◎ 答案


(1)ma+ (2)

◎ 解析

棒ab的速度v随时间变化的规律为
v=at                     (2分)
棒ab产生的感应电动势为
E=BLv=ELat                (2分)
电路中的感应电流为
            (3分)
棒ab受的安培力为:
         (3分)
对棒ab应用牛顿第二定律,得
FFB=ma                 (2分)
则   F=ma+FB=ma+     (2分)
(2)细线将被拉断时,有
FB=f                        (3分)
代入上述结果,得
                  (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条光滑的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R…”主要考查了你对  【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】  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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