• 如下图所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨,O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内,并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界)。质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触,并在绝缘弹簧S的作用下从距离O点L0处沿导轨以速度v0向左匀速运动。磁感应强度大小为B,方向如图。当导体棒运动到O点时,弹簧恰好处于原长,导轨和导体棒单位长度的电阻均为r。求:【小题1】导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电流大小;【小题2】导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电量;【小题3】从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中,导体棒ab中产生的热量。试题及答案-解答题-云返教育

    • 试题详情

      如下图所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨,O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内,并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界)。质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触,并在绝缘弹簧S的作用下从距离O点L0处沿导轨以速度v0向左匀速运动。磁感应强度大小为B,方向如图。当导体棒运动到O点时,弹簧恰好处于原长,导轨和导体棒单位长度的电阻均为r。求:
      【小题1】导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电流大小;
      【小题2】导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电量;
      【小题3】从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中,导体棒ab中产生的热量。

      试题解答


      见解析


      (1)设ab棒在导轨之间的长度为l,根据法拉第电磁感应定律可得:E=Blv0
      由闭合电路欧姆定律得:

      (2)导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电量为


      (3)裸导线最终只能静止于O点,故其动能全部转化为焦耳热,即

      因为导轨与ab构成等腰三角形,三边电阻总是相等的,所以三边产生的热量总是相等的。即

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