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高中二年级物理

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首页 高中二年级物理知识 导体切割磁感线时的感应电动势 试题正文
  • 问答题
    如图所示，水平放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ的一端接有电阻R0，不计电阻的导体棒ab静置在导轨的左端MP处，并与MN垂直．以导轨PQ的左端为坐标原点O，建立直角坐标系xOy，Ox轴沿PQ方向．每根导轨单位长度的电阻为r．垂直于导轨平面的非匀强磁场磁感应强度在y轴方向不变，在x轴方向上的变化规律为：B=B0+kx，并且x≥0．现在导体棒中点施加一垂直于棒的水平拉力F，使导体棒由静止开始向右做匀加速直线运动，加速度大小为a．设导体棒的质量为m，两导轨间距为L．不计导体棒与导轨间的摩擦，导体棒与导轨接触良好，不计其余部分的电阻．
    （1）请通过分析推导出水平拉力F的大小随横坐标x变化的关系式；
    （2）如果已知导体棒从x=0运动到x=x0的过程中，力F做的功为W，求此过程回路中产生的焦耳热Q；
    （3）若B0=0.1T，k=0.2T/m，R0=0.1Ω，r=0.1Ω/m，L=0.5m，a=4m/s2，求导体棒从x=0运动到x=1m的过程中，通过电阻R0的电荷量q．

    本题信息：2014年物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “如图所示，水平放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ的一端接有电阻R0，不计电阻的导体棒ab静置在导轨的左端MP处，并与MN垂直．以导轨PQ的左端为坐标原点O，建立...” 主要考查您对

导体切割磁感线时的感应电动势

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  • 导体切割磁感线时的感应电动势

导体切割磁感线产生的电动势：

 


电磁感应中电路问题的解法：

电磁感应规律与闭合电路欧姆定律相结合的问题，主要涉及电路的分析与计算。解此类问题的基本思路是：
(1)找电源：哪部分电路产生了电磁感应现象，则这部分电路就是电源。
(2)由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，根据楞次定律或右手定则确定出电源的正负极。
①在外电路，电流从正极流向负极；在内电路，电流从负极流向正极。
②存在双感应电动势的问题中，要求出总的电动势。
(3)正确分析电路的结构，画出等效电路图。
①内电路：“切割”磁感线的导体和磁通量发生变化的线圈都相当于“电源”，该部分导体的电阻相当于内电阻。
②外电路：除“电源”以外的电路即外电路。
(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率等列方程求解。


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