如图所示两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相距为l,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面,且都是足够长。两金属杆ab,cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导

◎ 题目

如图所示两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相距为l,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面,且都是足够长。两金属杆ab,cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。回路总电阻为R,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使杆ab受到F=5.5+1.25 t(N)的水平外力作用,从水平导轨的最左端由静止开始向右做匀加速直线运动,杆cd也同时从静止开始沿竖直导轨向下运动。已知:l=2 m,mab=1 kg,mcd=0.1 kg,R=0.4 Ω,μ=0.5,g取10m/s2。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)cd杆下落过程达最大速度时,ab杆的速度大小。

◎ 答案

解:(1)对ab杆:f1=μmabg=5 N
当t=0时,,得a=0.5 m/s2
所以ab杆由静止开始以a= 0.5 m/s2的加速度沿导轨匀加速运动
F=BIl
E=Blv

F=
根据牛顿第二定律有F-F-f1=maba
联立以上各式,解得
代入数据,解得B=0.5 T
(2)当cd杆下落过程达到最大速度时,cd杆平衡
mcdg=f2=μF'
F'=BI'L=
联立以上两式并代入数据,解得v'=0.8 m/s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相距为l,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面,且都是足够长。两金属杆ab,cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导…”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。

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