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光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面

2014年04月30日，分类：资料；标签归档: phy-edu

典型物理题解析

如图15甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.20m，电阻R＝0.40Ω，导轨上停放一质量m＝0.10kg、电阻r＝0.10Ω的金属杆ab，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直且二者接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。求从开始运动经t＝5s时，（1）通过金属杆的感应电流的大小和方向；（2）金属杆的速度大小；（3）外力F的瞬时功率。

physics

本题答案：

（1）5s末时电阻R上消耗的电功率是0.1W．
（2）金属杆在5s末的运动速度是2.5m/s．
（3）5s末时外力F的功率是0.325W．

第三问分析：

由右侧图像可知，R电压均匀增加，即I均匀增加，可知总电动势E均匀增加。

又因为E=BLv，故v均匀增加，所以导体棒做的是匀加速直线运动。因此，加速度a=恒量。

外力的功率=Fv，F要用加速度a来求。需要用到牛顿第二定律F-BIL=ma；（文/王尚）

物理题【光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面】

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文章发布于2014年04月30日。文章标签: phy-edu
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