(1)在上述稳定状态时,导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小;(2)如果导体棒从静止释放沿导轨下滑x距离后运动达到稳定状态,在这一过程中回路产生的电热是多少?(3)断开开关

◎ 题目







(1)在上述稳定状态时,导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小;
(2)如果导体棒从静止释放沿导轨下滑x距离后运动达到稳定状态,在这一过程中回路产生的电热是多少?
(3)断开开关S后,导体棒沿导轨下滑一段距离后,通过导体棒ab的电量为q,求这段距离是多少?

◎ 答案


(1)(2)(3)

◎ 解析

(1)当导体棒以速率匀速下滑时电路中的总电阻为:
---------------------------------------------------------------------------------------1分
感应电动势为:-------------------------------------------------------------------1分
导体棒中的电流为:--------------------------------------------------------------1分
总电功率为:------------------------------------------------------------------1分
重力的功率为:-------------------------------------------------------1分
根据题意有:,联立解得:-------------------------1分
-----------------------------------------------------------------------1分
(2)设导体棒与导轨间的滑动摩擦力大小为f,根据能的转化和守恒定律可知:
-------------------------------------------------------------------------1分
所以:----------------------------------------------------------------------1分
根据能的转化和守恒定律可知:---------------------1分
解得:-----------------------------------------------------------1分
(3)S断开后,回路的总电阻为:------------------------------------------1分
设这一过程的时间为,回路中感应电动势的平均值为,导体棒中感应电流的平均值为,导体棒沿导轨下滑的距离为,根据题意有:------------------1分
根据法拉第电磁感应定律有:---------------------------------------1分
----------------------------------------------------------------------------------------1分
联立解得:-----------------------------------------------------------1分

◎ 知识点

    专家分析,试题“(1)在上述稳定状态时,导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小;(2)如果导体棒从静止释放沿导轨下滑x距离后运动达到稳定状态,在这一过程中回路产生的电热是多少?(3)断开开关…”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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