問題詳情:
如圖*所示,平行金屬導軌豎直放置,導軌間距為L=1 m,上端接有電阻R1=3 Ω,下端接有電阻R2=6 Ω,虛線OO′下方是垂直於導軌平面的勻強磁場。現將質量m=0.1 kg、電阻不計的金屬桿ab,從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放,杆下落0.2 m過程中始終與導軌保持良好接觸,加速度a與下落距離h的關係圖象如圖乙所示。求:
(1)磁感應強度B;
(2)杆下落0.2 m過程中通過電阻R2的電荷量q。
【回答】
(1)由圖象知,杆自由下落距離是0.05 m,當地重力加速度g=10 m/s2,則杆進入磁場時的速度
v==1 m/s①
由圖象知,杆進入磁場時加速度
a=-g=-10 m/s2②
由牛頓第二定律得mg-F安=ma③
迴路中的電動勢E=BLv④
杆中的電流I=⑤
R並=⑥
F安=BIL=⑦
得B==2 T⑧
(2)杆在磁場中運動產生的平均感應電動勢=⑨
杆中的平均電流=⑩
通過杆的電荷量Q=·Δt⑪
通過R2的電量q=Q=0.05 C⑫
*:(1)2 T (2)0.05 C
知識點:專題八 電磁感應
題型:綜合題