(2014•河东区二模)如图甲所示,平行光滑导轨AB、CD倾斜放置,与水平面间的夹角为θ,间距为L,导轨下端B、D间用电

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  • 解题思路:(1)导体棒MN进入磁场前,穿过EFHG的磁场磁感应强度均匀增大,回路中产生恒定的感应电动势和感应电流,根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求出回路中的感应电流,由部分电路欧姆定律求电阻R两端的电压U;(2)导体棒MN进入磁场后,以速度v作匀速直线运动,受力平衡,根据平衡条件和安培力公式列式,求解v.(3)由焦耳定律求出R上产生的焦耳热Q.

    (1)导体棒MN进入磁场前,回路MNBC中产生感生电动势:E1=[△φ/△t]=

    B1

    t1L2

    根据闭合电路欧姆定律得:I=

    E1

    3r,

    电阻R两端的电压为:U=I•2r,

    解得:U=

    2B1L2

    3t1;

    (2)导体棒MN进入磁场后,以速度v作匀速直线运动,磁场为B1稳恒不变,

    感应电动势为:E2=B1Lv,

    导体棒中的电流强度为:I′=

    E2

    3r,

    由导体棒MN受力平衡,得:mgsinθ=B1IL

    解得:v=[3mgrsinθ

    B21L2;

    (3)导体棒在磁场中运动的时间为:t=

    L/v],

    则电阻R上产生的焦耳热为:Q=I2•2rt=[2/3]mgLsinθ;

    答:(1)导体棒MN进入磁场前,电阻R两端的电压U=

    2B1L2

    3t1;

    (2)导体棒MN在磁场中匀速运动时的速度v=[3mgrsinθ

    B21L2;

    (3)导体棒MN在磁场中匀速运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q=

    2/3]mgLsinθ.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;焦耳定律.

    考点点评: 本题中先产生感生电动势,要会运用法拉第定律求感应电动势.导体棒进入磁场后,产生动生电动势,由E=BLv求解感应电动势.

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