(2009•天津模拟)如图所示,两根光滑金属导轨MNPQ、M′N′、P′Q′相互平行,竖直放置,导轨间距为L=0.5m,

1个回答

  • 解题思路:(1)根据右手定则判断ab棒中感应电流方向.

    (2)金属棒匀速运动时,合力为零,由法拉第定律、欧姆定律推导出安培力,由平衡条件列式求出匀速运动的速度.

    (3)根据动量定理和位移公式

    s=

    .

    v

    t

    结合,求出t时间内,棒通过的位移s,再根据能量守恒求焦耳热.

    (1)由右手定则可知:流过金属棒的电流方向为从a流向b.

    (2)当金属棒匀速运动时有:mgsinθ=BIL

    两个金属棒匀速运动时均切割磁场有:E=2BLv,I=[E/2R]

    联立上三式得:mgsinθ=

    B2L2v

    R

    所以金属棒匀速运动时的速度v=[mgRsinθ

    B2L2

    代入解得 v=6.0m/s

    (3)对ab棒从开始运动到匀速,根据动量定理有 mgtsinθ−BL

    ./It=mv

    .

    I]=

    .

    E

    2R=

    BL

    .

    v

    R

    ab棒从开始运动到匀速运动的位移为s=

    .

    vt

    联立以上三式得s=

    (mgtsinθ−mv)R

    B2L2

    代入解得,s=6.0m

    由能量守恒得2mgssinθ=2×([1/2]mv2)+Q

    解得Q=18J

    答:

    (1)流过金属棒ab的电流方向为从a流向b.

    (2)金属棒匀速运动时的速度大小是6m/s.

    (3)如果两个杆从同时开始运动到同时达到匀速共用了t=2.0s的时间,这段时间内电路中产生的焦耳热是18J.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化.

    考点点评: 本题是导体棒上滑动类型,掌握右手定则、法拉第定律、欧姆定律和安培力公式是基础,关键要有分析导体棒受力情况和运动情况的能力.

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