题目内容
如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L, 一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。求: ![]()
(1) 磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后, 导体棒运动速度的大小v;
(3)流经电流表电流的最大值![]()
(1)
(2)
(3)![]()
解析试题分析:(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动 BIL=mg ①
得 B
②
(2)感应电动势E=BLv ③
感应电流 I=
④
由②③④式解得 v=![]()
(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为vm
机械能守恒
mv
=mgh
感应电动势的最大值 Em=VLvm
感应电流的最大值 Im=![]()
解得 Im=![]()
考点:电磁感应中的能量转化;共点力平衡的条件及其应用;机械能守恒定律;导体切割磁感线时的感应电动势.
点评:本题是基础题,是电磁感应知识、闭合电路欧姆、机械能守恒定律简单的综合应用,考查基本功,不能丢分.
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