如图所示,宽度为L=0.40m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.
◎ 题目
如图所示,宽度为L=0.40m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.40T.一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=0.50m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求: (1)在闭合回路中产生的感应电流的大小; (2)作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率; (3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个运动过程中电阻R上产生的热量. |
◎ 答案
(1)感应电动势:E=BLv=0.40×0.40×0.5V=8.0×10-2V, 感应电流为:I=
(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡: F=FB=BIL=0.40×4.0×10-2×0.4N=6.4×10-3N, 拉力的功率为:P=Fv=6.4×10-3×0.50W=3.2×10-3W; (3)导体棒移动35cm的时间为:t=
根据焦耳定律:Q1=I2Rt=0.042×2.0×1.0J=3.2×10-3J, 由能量守恒定律得:Q2=
电阻R上产生的热量:Q=Q1+Q2=3.2×10-3+1.25×10-2J=1.57×10-2J; 答:(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小是4.0×10-2A; (2)作用在导体棒上的拉力的大小是6.4×10-3N,拉力的功率是3.2×10-3W; (3)整个运动过程中电阻R上产生的热量为1.57×10-2J. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,宽度为L=0.40m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.…”主要考查了你对 【导体切割磁感线时的感应电动势】 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。- 最新内容
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下一篇:如图所示,将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd,其ab=cd=L1=0.1m,bc=ad=L2=0.2m.它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置,导线框位于竖直平面内,
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