(6分)如图所示,足够长的光滑金属框竖直放置,框宽L=0.5m框的电阻不计,匀强磁场磁感应强度B=1T,方向与框面垂直,金属棒MN的质量为100g,电阻为1Ω.现让MN无初速地释放并与

◎ 题目

(6分)如图所示,足够长的光滑金属框竖直放置,框宽L=0.5 m框的电阻不计,匀强磁场磁感应强度B=1 T,方向与框面垂直,金属棒MN的质量为100 g,电阻为1 Ω.现让MN无初速地释放并与框保持接触良好的竖直下落,从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2 C,求此过程中回路产生的电能.(空气阻力不计,g=10 m/s2

◎ 答案

E=3.2 J

◎ 解析

金属棒下落过程做加速度逐渐减小的加速运动,加速度减小到零时速度达到最大,根据平衡条件得mg= ①
在下落过程中,金属棒减小的重力势能转化为它的动能和电能E,由能量守恒定律得
mgh=+E ②
通过导体某一横截面的电量为q= ③
E=mgh-=4J-0.8J=3.2 J

◎ 知识点

    专家分析,试题“(6分)如图所示,足够长的光滑金属框竖直放置,框宽L=0.5m框的电阻不计,匀强磁场磁感应强度B=1T,方向与框面垂直,金属棒MN的质量为100g,电阻为1Ω.现让MN无初速地释放并与…”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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