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如图所示,两根平行金属导轨处于同一水平面内,相距L=0.3m,导轨的左端M、N用0.2Ω的电阻R连接,导轨电阻不计.导轨上停放着一金属杆,轨道间金属杆的电阻r=0.1Ω,质量m=0.1kg,整个装置
更新时间: 2025-08-29 00:00:51
1人问答
问题描述:

如图所示,两根平行金属导轨处于同一水平面内,相距L=0.3m,导轨的左端M、N用0.2Ω的电阻R连接,导轨电阻不计.导轨上停放着一金属杆,轨道间金属 杆的电阻r=0.1Ω,质量m=0.1kg,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T.现在金属杆上施加一垂直于杆的水平拉力F,使R上的电压每秒钟均匀地增加0.05V,且电流方向由M点经R流向N点,设导轨足够长.已知金属杆与金属导轨间的动摩擦因素μ=0.3.则:

(1)请说明拉力F的方向,并简单描述杆的运动情况.

(2)试求金属杆开始运动后的2s内通过电阻R的电量.

(3)试求金属杆运动2s时水平拉力F的功率.

柴海新回答:
  (1)由题,感应电流方向要由M点流向N点,由右手定则判断得知,杆必须向右运动,则知外力F的方向应水平向右.   因为U=IR,I=ER+r
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