如图所示,两根足够长的水平金属轨道间距L=0.5m,置于磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,

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  • 解题思路:(1)开始时cd棒不动,ab棒做加速直线运动,当安培力增加为0.15N时达到最大速度而平衡;两棒受到的安培力等值、反向、共线,故cd棒一直静止不动;

    (2)当ab达到稳定状态时,根据P=FAvm求解回路中通过电流做功产生的热功率.

    (1)两棒中的电流等值、反向、共线,故两棒受到的安培力等值、反向、共线;

    开始时cd棒不动,拉力大于最大静摩擦力,ab棒做加速直线运动,安培力不断增加,当安培力为:

    FA=F-f=0.4-0.2=0.2N,ab棒开始做匀速直线运动;

    由于:

    FA=BIL

    I=

    BLvm

    2R

    故:

    vm=

    2FAR

    B2L2=

    2×0.2×0.1

    0.22×0.52=4m/s

    I=2A

    (2)当ab达到稳定状态时,回路中通过电流做功产生的热功率为:

    P=FAvm=0.2×4=0.8W

    答:(1)ab达到稳定状态时的速度是4m/s;

    (2)当ab达到稳定状态时,回路中通过电流做功产生的热功率为0.8W.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.

    考点点评: 本题难点在于cd棒是否运动的判断,要注意开始时ab棒加速过程的动态分析;不难.

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