两根足够长的平行金属导轨左端与电阻相连,固定在水平桌面上,质量为、内阻为的金属杆与导轨接触良好,可以无摩擦地沿导轨运动.导轨的电阻不计,导轨宽度为,磁感应强度为的匀

◎ 题目

两根足够长的平行金属导轨左端与电阻相连,固定在水平桌面上,质量为、内阻为的金属杆与导轨接触良好,可以无摩擦地沿导轨运动.导轨的电阻不计,导轨宽度为,磁感应强度为的匀强磁场竖直向上穿过整个导轨平面,现给金属杆一个瞬时冲量 ,使杆向右滑行。求:

(1)回路的最大电流;
(2)当滑行过程中电 阻上产生的热量为时,杆的加速度是多大;
(3) 杆从开始运动到停下共滑行多长的距离.

◎ 答案

(1)(2)(3)

◎ 解析


试题分析:(1)刚开始时速度最大,由动量定理得 ①
最大电流 ②  
解得
(2)设此时杆的速度为,由能量守恒定律得 ③ 

由牛顿第二定律得 ④  
由欧姆定律得 ⑤
联立③④⑤解得
(3)设位移为,对全过程由动量定理
又因
联立⑥⑦解得
点评:本题通过冲量定理结合电磁感应定律求出感应电流,通过能量守恒定律求出动能,并利用牛顿第二定律求出加速度。在计算电量时通过Q=It,其中I应为对时间的平均值。

◎ 知识点

    专家分析,试题“两根足够长的平行金属导轨左端与电阻相连,固定在水平桌面上,质量为、内阻为的金属杆与导轨接触良好,可以无摩擦地沿导轨运动.导轨的电阻不计,导轨宽度为,磁感应强度为的匀…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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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