题目内容
如图所示,相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd(不计电阻),两端各接有阻值为R的电阻R1、R2.垂直于导轨平面的匀强磁场宽度为s,磁感应强度为B.电阻2R的直导体棒MN垂直导轨放置,且与导轨接触良好,当它沿导轨方向以速度v被匀速拉过磁场区时,外力做功W=
;
通过电阻R1的电量q1=
.
2B2L2vs |
5R |
2B2L2vs |
5R |
通过电阻R1的电量q1=
BLs |
5R |
BLs |
5R |
分析:根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式F=BIL求出棒MN所受的安培力,由平衡条件知,外力与安培力平衡,求得外力的大小,即可由功的公式W=Fs求出外力做功W.由电量公式q=It求出通过MN的电量,根据两个电阻并联,电流与电阻成反比,求出通过电阻R1的电量q1.
解答:解:导体棒MN产生的感应电动势E=BLv
通过MN的感应电流为 I=
=
MN所受的安培力大小为 F安=BIL=
由于棒MN匀速运动,则外力F=F安=
.
所以外力做功W=Fs=
通过MN的电量 q=It=
?
=
电阻R1、R2并联,电流与电阻成反比,则通过电阻R1的电量q1=
q=
故答案为:
,
通过MN的感应电流为 I=
E | ||
2R+
|
2BLv |
5R |
MN所受的安培力大小为 F安=BIL=
2B2L2v |
5R |
由于棒MN匀速运动,则外力F=F安=
2B2L2v |
5R |
所以外力做功W=Fs=
2B2L2vs |
5R |
通过MN的电量 q=It=
2BLv |
5R |
s |
v |
2BLs |
5R |
电阻R1、R2并联,电流与电阻成反比,则通过电阻R1的电量q1=
R2 |
R1+R2 |
BLs |
5R |
故答案为:
2B2L2vs |
5R |
BLs |
5R |
点评:在电磁感应中,安培力的分析和计算是关键,求电量时,要结合电路的连接关系分析并联支路电量的关系.
练习册系列答案
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如图所示,相距为L的平行金属导轨ab、cd与水平面成θ角放置,导轨与阻值均为R的两定值电阻R1、R2相连,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m、阻值也为R的导体棒MN,以速度v沿导轨匀速下滑,它与导轨之间的动摩擦因数为μ,忽略感应电流之间的相互作用,则( )
A、导体棒下滑的速度大小为
| ||
B、电阻R1消耗的热功率为
| ||
C、导体棒两端电压为
| ||
D、t时间内通过导体棒的电荷量为
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