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如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始,在拉力作用下以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处,则该过程中A.通过R的电流方向为由内向外B.通过R的电流方向为由外向内C.R上产生的热量为D.流过R的电量为试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图所示,两根等高光滑的
圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始,在拉力作用下以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处,则该过程中
A.通过R的电流方向为由内向外
B.通过R的电流方向为由外向内
C.R上产生的热量为
D.流过R的电量为
试题解答
见解析
由于金属棒是向右运动的,根据右手定则可以判断出,cd中的感应电流方向由c到d,故通过R的电流方向为由外向内,A不对,B是正确的;
若棒从cd在拉力的作用下开始以速度v
0
向右沿轨道做匀速圆周运动,其水平方向的分运动是简谐运动,棒中将产生正弦式电流,将棒的瞬时速度v
0
分解,水平方向的分速度对产生感应电动势有贡献,求出电流的有效值,即可救出棒中产生的热量,金属棒在运动过程中水平方向的分速度v
x
=v
0
cosθ,金属棒切割磁感线产生正弦交变电流I=
,其有效值为I′=
,金属棒的时间为t=
,故R上产生的热量为Q=I′
2
Rt=(
)
2
×R×
=
,故C是正确的;通过R的电量为q=It=
t=
=
,故D是不对的。
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选修1-2
沪科版
解答题
高中
物理
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