如图*所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OO...
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如图*所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R1=3 Ω,下端接有电阻R2=6 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。求:
(1)磁感应强度B;
(2)杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q。
【回答】
(1)由图象知,杆自由下落距离是0.05 m,当地重力加速度g=10 m/s2,则杆进入磁场时的速度
v==1 m/s①
由图象知,杆进入磁场时加速度
a=-g=-10 m/s2②
由牛顿第二定律得mg-F安=ma③
回路中的电动势E=BLv④
杆中的电流I=⑤
R并=⑥
F安=BIL=⑦
得B==2 T⑧
(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势=⑨
杆中的平均电流=⑩
通过杆的电荷量Q=·Δt⑪
通过R2的电量q=Q=0.05 C⑫
*:(1)2 T (2)0.05 C
知识点:专题八 电磁感应
题型:综合题