如图12-2-30所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中.一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上,在外力作用下向

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 自感现象/2024-01-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图12-2-30所示,PQ为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中.一导体杆ef垂直于PQ放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内,两顶点ab通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对ab点的作用力.

图12-2-30
(1)通过ab边的电流Iab是多大?
(2)导体杆ef的运动速度v是多大?

◎ 答案

(1)
(2)

◎ 解析

(1)设通过正方形金属框的总电流为Iab边的电流为Iabdc边的电流为Idc,则


金属框受重力和安培力,处于静止状态,有
mg=B2IabL2+B2IdcL2
由①②③,解得

(2)由(1)可得

设导体杆切割磁感线产生的电动势为E,有
E=B1L1v
addcbc三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R,则
根据闭合电路欧姆定律,有
由⑤~⑧,解得

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图12-2-30所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中.一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上,在外力作用下向…”主要考查了你对  【自感现象】  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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