量为m的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(1)由向方向看到的装置如图9-14,在此图中画出杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑时,当杆的速度大小为时,求此时杆中的电流及其加速度的大小;(3)求在下滑过程中,杆可以达到的速度最大值。图9-13图9-1421、如图所示,MN为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑,导轨的间距l=10cm,导轨上端接有电阻R=0.5Ω,导轨与金属杆电阻不计,整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中.若杆稳定下落时,每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能,则求MN杆的下落速度电磁感应参考答案1.B2.AC3.B4.A5.D6.AD7.BD8.CD9.C10.A11.转动的线圈产生I,它受到阻碍其运动的安培力12.5m/s213.右14.左15.1:21:41:21:116:150.3H17.(1)0.32Wb(2)5A(3)2.0C18.解析:(1)E=BLv0(2)a、b两点的电势差相当于电源的外电压∴(3)解法一:由于线圈在恒力F作用下匀速进入磁场区,恒力F所做的功等于线圈中产生的焦耳热,所以线圈中产生的热量为Q=W=FL解法二:线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E=BLv0电路中的总电功率为线圈中产生的热量联解可得:19.解:(1)由楞次定律知,Φ变大,线圈的感应电流方向为逆时针,所以通过R的电流方向为b→a,由VV,AA,(2)图9-13VV,20.(1)如图9-13重力,竖直下支撑力,垂直斜面向上安培力,沿斜面向上(2)当杆速度为时,感应电动势,此时电路中电流?杆受到安培力根据牛顿运动定律,有(3)当a=0时,即时,杆达到最大速度21.mg=I2Rtv=2m/s
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