如图所示在水平金属导轨上有一电阻R=0.1Ω,金属杆ab与导轨组成一闭合矩形电路,两条导轨间距L1=40cm,矩形导轨长L2=50cm,导轨区域处于与水平面成30°角的匀强磁场中,磁感应

◎ 题目

如图所示在水平金属导轨上有一电阻R=0.1Ω,金属杆ab与导轨组成一闭合矩形电路,两条导轨间距L1=40cm,矩形导轨长L2=50cm,导轨区域处于与水平面成30°角的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律是B=(2+0.2t)T,若t=10s时ab仍静止,导轨与ab的电阻不计,则这时流经ab的电流I=______A,杆ab所受摩擦力为______N.
魔方格

◎ 答案

根据磁感应强度随时间变化规律是B=(2+0.2t)T得,穿过线框的磁通量的变化与时间比值为
△B
△t
Ssin30°=0.2×0.4×0.5×0.5
V=0.02V
则有线框中产生感应电动势为:E=0.02V
由闭合电路殴姆定律可得:I=
E
R
=
0.02
0.1
A=0.2A

根据磁感应强度随时间变化规律是B=(2+0.2t)T得,穿过线框的磁通量增加由楞次定律可得感应电流方向为b到a.
则由左手定则可得安培力的方向,如图所示

魔方格

则有:F=BIL1=(2+0.2×10)×0.2×0.4N=0.32N
由于棒处于平衡状态,则有安培力的水平分力与静摩擦力相等,
所以Ff=Fsin30°=0.32×0.5N=0.16N
故答案为:0.2A;0.16N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示在水平金属导轨上有一电阻R=0.1Ω,金属杆ab与导轨组成一闭合矩形电路,两条导轨间距L1=40cm,矩形导轨长L2=50cm,导轨区域处于与水平面成30°角的匀强磁场中,磁感应…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【闭合电路欧姆定律】,【法拉第电磁感应定律】  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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