如图所示,固定在水平桌面上平行光滑金属导轨cd、eg之间的距离为L,d、e两点接一个阻值为R的定值电阻,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中(磁场范围足够大)。有一垂直放在

◎ 题目

如图所示,固定在水平桌面上平行光滑金属导轨cdeg之间的距离为Ld、e两点接一个阻值为R的定值电阻,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中(磁场范围足够大)。有一垂直放在导轨上的金属杆ab,其质量为m、电阻值为r0在平行导轨的水平拉力F的作用下做初速度为零的匀加速直线运动,F随时间t变化规律为F=F0+kt,其中F0k为已知的常量,经过t0时间撤去拉力F.轨道的电阻不计。求
   
(1)t0时金属杆速度的大小v0
(2)磁感应强度的大小B
(3)t0之后金属杆ab运动速度大小v随位移大小x变化满足:,试求撤去拉力F到金属杆静止时通过电阻R的电荷量q

◎ 答案

(1)(2)  (3)

◎ 解析

(1)金属杆的加速度大小为时刻速度大小为,电流为,则
 ①(2分)
          ②(2分)
             ③(1分)
由①②③得   ④(1分)
由于是恒量,所以必须    ⑤(1分)
         ⑥(2分)
   ⑦(2分)
(2)由⑤得       ⑧(2分) 
把⑥代入得  ⑨(2分)
(3)金属杆从撤去拉力F到静止时通过的距离满足
  得 ⑩ (1分)
通过电阻的电荷量   11  (1分)
其中             12   (1分)
由⑩1112式得       13(1分)
将⑦⑨代入得 14    (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,固定在水平桌面上平行光滑金属导轨cd、eg之间的距离为L,d、e两点接一个阻值为R的定值电阻,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中(磁场范围足够大)。有一垂直放在…”主要考查了你对  【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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