[题目]如图甲所示.平行长直导轨MN.PQ水平放置.两导轨间距L=0.5m.导轨左端M.P间接有一阻值R=0.2Ω的定值电阻.其余电阻不计.导体棒ab质量m=0.1kg.与导轨间的动摩擦因数μ=0.1.导体棒垂直于导轨放在距离左端为d=1m处.整个装置处在匀强磁场中.t=0时刻.磁场方向竖直向上.此后.磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不考虑感应电流� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨间距L=0.5m，导轨左端M、P间接有一阻值R=0.2Ω的定值电阻，其余电阻不计。导体棒ab质量m=0.1kg，与导轨间的动摩擦因数μ=0.1，导体棒垂直于导轨放在距离左端为d=1m处。整个装置处在匀强磁场中，t=0时刻，磁场方向竖直向上，此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，不考虑感应电流对磁场的影响。t=2s前导体棒ab保持静止，t=2s时垂直导体棒ab施加一水平方向的外力F，使ab棒从静止开始向右做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动，已知外力作用后3s内回路中产生的焦耳热Q=4.05J。求：

（1）t=1s时，通过导体棒ab电流I的大小和方向；

（2）t=1s时，导体棒ab受到的摩擦力Ff；

（3）t=2s到t=5s时间内通过电阻的电量q；

（4）t=2s到t=5s时间内外力F做的功WF。

【答案】(1)0.25A，方向；(2)，方向：水平向右；(3)；(4)

【解析】

根据法拉第电磁感应定律，求出感应电动势大小，从而求出电流大小，再由于导体棒处于静止状态求出摩擦力大小；通过扫过的面积求出流过某截面的电荷量，最后根据能量守恒求出拉力做的功。

(1)根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小

=0.05V

根据欧姆定律，得

由楞次定律可知，感应电流方向

(2)由于导体棒处于静止状态，因此

求得

方向：水平向右

(3)导体棒的位移

流过某截面的电荷量

代入数据，得

(4)滑动摩檫力做功

安培力做功

又由于运动速度

根据动能定理

整理得

练习册系列答案

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A. 小煤块从A运动到B的时间是s

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A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小

B.图乙中，a、b两端分别与霍尔元件前后两表面相连，a的电势小于b的电势

C.若磁感应强度B减小，则霍尔电势差一定减小

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B. 两粒子经过b点时具有相同的动能

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D. 甲粒子经过c点时的动能大于乙粒子经过d点时的动能

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