如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.20m,电阻R=1.0Ω,有一导体棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁
◎ 题目
如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.20m,电阻R=1.0Ω,有一导体棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向下,现用一水平力F沿轨道方向拉棒,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系图像如图乙所示,求棒的质量m和加速度a。 |
◎ 答案
解:外力F作用于导体棒上,使之做匀加速直线运动,导体棒切割磁感线产生的感应电动势必均匀增加,感应电流均匀增加,安培力均匀增加,这样就导致外力F随时间t均匀增加,利用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿第二定律找出外力F随时间变化的函数关系,再从图像上取两点的坐标(0,1)和(30,4)代入,解方程组即可得出答案 导体棒在轨道上做匀加速直线运动,用v表示其速度,t表示时间,则有v=at ① 导体棒切割磁感线,将产生感应电动势E=Blv ② 在导体棒、轨道和电阻组成的闭合回路中产生电流I= ③ 导体棒受到的安培力为f=IBl ④ 根据牛顿第二定律,有F-f=ma ⑤ 联立以上各式,得 ⑥ 由图像上取两点的坐标(0,1)和(30,4)代入⑥式,可解得a=10m/s2,m=0.1kg |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.20m,电阻R=1.0Ω,有一导体棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁…”主要考查了你对 【电磁感应现象中的切割类问题】 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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