水平放置.足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ相距d=0.4m.接在MP之间的定值电阻R0=0.9Ω,质量M=80g.电阻R=0.3Ω的金属棒ab静止在金属导轨上.导轨与金属棒间的动摩擦因素为μ=0.2(视最大静摩擦力等于滑动摩擦力)．ac.cd和db三段的长度相同.电阻值相等.金属棒与导轨接触良好,导轨和连线的电阻不计.整个装置处在垂直于轨道平面向下的匀强磁� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

水平放置、足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ相距d=0.4m，接在MP之间的定值电阻R₀=0.9Ω；质量M=80g、电阻R=0.3Ω的金属棒ab静止在金属导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因素为μ=0.2（视最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．ac、cd和db三段的长度相同、电阻值相等，金属棒与导轨接触良好；导轨和连线的电阻不计，整个装置处在垂直于轨道平面向下的匀强磁场中，俯视如图．开始时，金属棒距MP距离为L=0.2m，磁感应强度B₀=1T，磁感应强度每秒增加0.2T．
（1）求经过多长时间金属棒开始运动．
（2）若保持B=2T不变，给金属棒施加一个水平向右且垂直于棒的力，让金属棒以10m/s的速度匀速向右运动，求金属棒两端的电势差U_ab．

分析：（1）磁感应强度均匀增加时，回路中产生恒定电流，导体所受的安培力均匀增大，当安培力大小等于导体所受的最大静摩擦力时，金属棒开始运动．由法拉第电磁感应定律求解感应电动势，由欧姆定律求解感应电流，由平衡条件求出时间．
（2）若保持B=2T不变，金属棒以10m/s的速度匀速向右运动，由E=Bdv求出感应电动势．金属棒两端的电势差U_ab等于cd间的电势差和导轨之外ac、da所产生的感应电动势之和．

解答：解：（1）感应电动势为：E=

△B

△t

dL=0.2×0.4×0.2=0.016V
感应电流：I=

R0+

0.016

0.9+0.1

A=0.016A
开始运动：（B₀+t

△B

△t

）Id=μmg
代入解得：t=120s
（2）金属棒上各段产生的感应电动势为：E_ac=E_cd=E_db=Bdv=2×0.4×10=8V
回路中，U_cd=

Ecd

R0+

=7.2V　
开路部分：U_ac=U_db=E_ac=E_db=8V
则a、b间电势差为U_ab=U_ac+U_cd+U_db=23.2V
答：
（1）经过120s时间金属棒开始运动．
（2）金属棒两端的电势差U_ab是23.2V．

点评：本题中第1题是感生电动势问题，由法拉第定律求解感应电动势，第2题是动生电动势问题，由E=BLv求出电动势，注意金属棒三段都要产生感应电动势．

练习册系列答案

欢乐假期暑假作业河北美术出版社系列答案

假期冲浪暑假作业东北师范大学出版社系列答案

假期学苑四川教育出版社系列答案

期末复习加暑假作业延边教育出版社系列答案

乐享假期暑假作业延边教育出版社系列答案

仁爱英语开心暑假科学普及出版社系列答案

相关题目

如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为L₁，垂直纸面的长度为L₂．在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L₃的导体棒使膜形成平面．在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将其转化成电能．光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）．导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）．
（1）再有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成θ=60°时，导体棒受力处于平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率．
（2）当θ变成45°时，光电池板接收到的光能对应的功率P’与当θ=60°时光电池板接收到的光能对应的功率P之比？
（3）当θ变成45°时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒处于平衡外，还能输出多少额外电功率？

如图所示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n＝的透明液体．容器底部正中央O点处有一点光源S，平面镜MN与底面成45°角放置．若容器高为2 dm，底面半径为R＝(1＋)dm，OM＝1 dm，在容器中央正上方1 dm处水平水平放置一足够长的刻度尺，求光源S发出的光经平面镜反射后，照射到刻度尺上的长度．(不考虑容器侧壁和液面的反射)

如图示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n =的透明液体。容器底部正中央O点处有一点光源S，平面镜MN与底面成45°角放置。若容器高为2dm，底面半径为R=（1+ ）dm，OM=1dm，在容器中央正上方1dm处水平水平放置一足够长的刻度尺，求光源S发出的光经平面镜反射后，照射到刻度尺上的长度。（不考虑容器侧壁和液面的反射）

如图示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n =的透明液体。容器底部正中央O点处有一点光源S，平面镜MN与底面成45°角放置。若容器高为2dm，底面半径为R=（1+ ）dm，OM=1dm，在容器中央正上方1dm 处水平水平放置一足够长的刻度尺，求光源S发出的光经平面镜反射后，照射到刻度尺上的长度。（不考虑容器侧壁和液面的反射）

试题分类