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          （16分）兩平行金屬導軌水平放置，一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導軌靜止放在緊貼電阻R處，，其它電阻不計。導軌間距為d=0.8m，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在有界勻強磁場，場強大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m，金屬棒與兩導軌間動摩擦因數(shù)都為0.4，電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開始勻加速運動并穿過磁場向右，加速度a=2m/s2 ，g取10m/s2 
          （1）求穿過磁場過程中平均電流的大小。
          （2）計算自金屬棒進入磁場開始計時，在磁場中運動的時間內(nèi)，外力F隨時間t變化關(guān)系。
          （3）讓磁感應(yīng)強度均勻增加，用導線將a、b端接到一量程合適的電流表上，讓ab棒重新由R處向右加速，在金屬棒到達MP之前，電流表會有示數(shù)嗎？簡述理由。已知電流表與導軌在同一個平面內(nèi)。
           
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				【答案】
          （1）3.4A? （2）?? ? （3）可以有電流
          【解析】
          試題分析：（1）設(shè)金屬棒到達MP、NQ時的速度分別為、
          則由，??? 得??????????????????? (1分)
          由? 得?????????????????? (1分)
          由電磁感應(yīng)得???????????????????? (2分)
          由歐姆定律?????????????????? (2分)
          （2）因為進入磁場后受安培力????? (2分)? 
          由牛二定律得????????????????????? (2分)
          又因為??????????????? (1分)
          則在進磁場后F
          代入數(shù)據(jù)得? （N）其中??????????????? ( 2分)
          （3）可以有電流。只要導線、電表、導體棒組成的回路有磁感線穿過，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合回路磁通量變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。（此時金屬棒和電阻R并聯(lián)成為電路負載）( 3分)
          考點：本題考查電磁感應(yīng)定律、牛頓運動定律
           
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)如圖，兩根光滑平行金屬導軌放置在傾角為θ=30°的絕縫斜面上，兩導軌間距為L=1m，導軌足夠長且電阻忽略不計，導軌上端接一個阻值為R=8Ω的定值電阻，兩導軌間等間 距分布著垂直于斜面向上的條形區(qū)域的勻強磁場，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為x=1.2m，斜面處的磁場邊界都是水平的．現(xiàn)有一長L=1m、質(zhì)量m=0.4kg，電阻r=8Ω的導體棒水平放于導軌上、從離第一個條形磁場的上邊界距離為x0=1.6m處靜止開始下滑．已知導體棒離開每個有界磁場前都有一段時間做勻速運動，從導體棒到達第一條形磁場的上邊界開始計時，通過每個磁場區(qū)域和無磁場區(qū)域的時間都相同．（重力加速度為g=10m/s2）求：
          （1）導體棒進入，離開每一個條形磁場區(qū)域時的速度v1、v2；
          （2）磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度B；
          （3）導體棒通過每一個條形磁場區(qū)域的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q；
          （4）從導體棒到達第一條形磁場的上邊界開始計時，在足夠長的時間內(nèi)，回路中感應(yīng)電流的有效值I．
          

			
          

			
          
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