如图，两根相距l＝0．4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0...

如图，两根相距l＝0．4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0．15Ω的电阻相连。导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k＝0．5T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝0．5T。一根质量m＝0．1kg、电阻r＝0．05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求：

（1）电路中的电流；

（2）金属棒在x＝2m处的速度；

（3）金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中安培力做功的大小；

（4）金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中外力的平均功率

（1）2A （2）（3）1．6J （4分）（4）0．7W 【解析】试题分析：（1）因为运动过程中电阻上消耗的功率不变，所以回路中电流不变，感应电动势不变 x＝0处导体棒切割磁感线产生电动势电流（2） x＝2m处解得（3） F-X图像为一条倾斜的直线，图像围成的面积就是二者的乘积即 x＝0时，F=0．4N x＝2m时，F=1．2N （4）从x＝0运动到x＝2m，根据动能定理解得解得所以考点：导体切割磁感线时的感应电动势、电磁感应中的能量转化。【名师点睛】（1）由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律相结合，来计算感应电流的大小；（2）由因棒切割产生感应电动势，及电阻的功率不变，即可求解；（3）分别求出x=0与x=2m处的安培力的大小，然后由安培力做功表达式，即可求解；（4）依据功能关系，及动能定理可求出外力在过程中的平均功率．

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O，筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．圆筒左侧有相距为d的平行金属板M、N其中M板带正电荷，N板带等量负电荷．质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中．粒子与圈筒发生3次碰撞后仍从S孔射出．设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：