如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d="0.5"

◎ 题目

如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d="0.5" m。导体棒a的质量=0. 2 kg,电阻=3Ω;导体棒b的质量=0. 1 kg、电阻= 6Ω,它们分别从图中MN处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。设重力加速度为。(不计ab之间的作用)求:
(1)在整个过程中,ab两棒克服安培力分别做的功;
(2)M点和N点距的高度。

◎ 答案

(1)因ab在磁场中匀速运动,由能量关系知
=1.0J
=0.5 J
(2)

◎ 解析

(1)因ab在磁场中匀速运动,由能量关系知
=1.0J
=0.5 J
(2)b在磁场中匀速运动时:速度为,总电阻=7. 5Ω
b中的电流  ①
由以上各式得   ②
同理,a棒在磁场中匀速运动时:速度为,总电阻=5Ω
  ③
由以上各式得,  ④
   ⑤
  ⑥
  ⑦
   ⑧
由④⑤⑥⑦⑧得

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d="0.5"…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  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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