如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,与横...
来源:语文精选馆 8.65K
问题详情:
如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,与横坐标x的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标轴是渐进线);顶角θ=45°的光滑金属长导轨MON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.已知t=0时,导体棒位于顶角O处;导体棒的质量m=2 kg;OM、ON接触处O点的接触电阻R=0.5 Ω,其余电阻不计;回路电动势E与时间t的关系如图3所示,图线是过原点的直线.求:
(1)t=2 s时流过导体棒的电流I2的大小;
(2)1~2 s时间内回路中流过的电量q的大小;
(3)导体棒滑动过程中水平外力F(单位:N)与横坐标x(单位:m)的关系式.
【回答】
解析 (1)根据Et图象中的图线是过原点的直线
有I=
得I2=8 A.
(2)可判断It图象中的图线也是过原点的直线
有t=1 s时I1=4 A
可有q=Δt=Δt
得q=6 C.
(3)因θ=45°,可知任意t时刻回路中导体棒有效切割长度L=x
再根据Bx图象中的图线是双曲线特点
有E=BLv=Bxv且E与时间成正比
可知导体棒的运动是匀加速直线运动,
加速度a=2 m/s2
又有F安=BIL=BIx=(Bx)I且I也与时间成正比
再有F-F安=ma
x=at2
得F=4+4
* (1)8 A
(2)6 C
(3)F=4+4
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:计算题