问题 计算题

(18分)如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3,下端接有电阻R2=6,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过程中通过金属杆的电荷量q.

答案

(1)   2 T   (2)    0.15 C

题目分析:(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(2分)

由乙图象知,杆进入磁场时加速度a=-g=-10 m/s2    (1分)

由牛顿第二定律得mg-F=ma  (2分)

回路中的电动势E=BLv         (1分)

杆中的电流I=      (1分)

R         (2分)

F=BIL=     (1分)

得B= =2 T   (1分)

(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势 (2分)

杆中的平均电流   (2分)

通过杆的电荷量   (2分)

通过杆的电荷量q=0.15 C  (1分)

单项选择题 A1/A2型题
多项选择题