（2011•重庆）有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极．电极间
（2011•重庆）有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极．电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R．绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻，若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，求：（1）橡胶带匀速运动的速率；
（2）电阻R消耗的电功率；
（3）一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功．
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解题思路：磁场中始终有一根金属条切割磁感线产生感应电动势，电压表近似测量电动势．本题由电磁感应和欧姆定律等等知识求解．
（1）设电动势为E，橡胶带运动速率为v．
由E=BLv，E=U
得，v=[U/BL]
（2）设电功率为P，则P=
U2
R发
（3）设电流强度为I，安培力为F，克服安培力做的功为W．
I=[U/R]，F=BIL，W=Fd
得：W=[BLUd/R]
答：（1）橡胶带匀速运动的速率为v=[U/BL]；
（2）电阻R消耗的电功率为P=
U2
R；
（3）一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功为W=[BLUd/R]．
点评：
本题考点： 电磁感应中的能量转化；导体切割磁感线时的感应电动势．
考点点评： 本题是理论联系实际问题，关键是建立物理模型，综合运用电磁感应知识、电路知识、力学知识解题，考查分析和解决实际问题的能力．
1年前
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