题目内容

【题目】如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L1m,上端接有电阻R1,下端接有电阻R2,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:

(1)磁感应强度B

(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q.

【答案】(1) 2T(2) 0.05C

【解析】

试题(1)由图象知,杆自由下落距离是0.05 m,当地重力加速度g10 m/s2,则杆进入磁场时的速度2分)

由乙图象知,杆进入磁场时加速度a=-g=-10 m/s2 1分)

由牛顿第二定律得mgFma 2分)

回路中的电动势EBLv 1分)

杆中的电流I1分)

R2分)

FBIL1分)

B2 T 1分)

(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势2分)

杆中的平均电流2分)

通过杆的电荷量2分)

通过杆的电荷量q0.15 C 1分)

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