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如图所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行光滑的金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计.在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻,导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d.当金属棒以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:

(1)电阻R中的电流强度大小和方向;
(2)使金属棒做匀速运动的外力;
(3)金属棒ab两端点间的电势差.
(1)0.4A   (2)0.02N水平向左 (3)0.32V

试题分析:(1)由法拉第电磁感应定律可知:    (2分)
由闭合电路欧姆定律可知:     (2分)
由右手定则可知:电流由             (2分)
(2)金属棒匀速运动时,受力平衡,故有:
           (3分)
方向:水平向左         (1分)
(3)由部分电路欧姆定律知:       (2分)
则:(2分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,矩形线框abcd与磁场方向垂直,且一半在匀强磁场内,另一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列方法中不可行的是(  )
A.将线框abcd平行于纸面向左平移
B.以中心线OO′为轴转动
C.以ab边为轴转动60°
D.以cd边为轴转动60°

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在图甲中是两根不平行的导轨,图乙中是两根平行的导轨,其它物理条件都相同,当金属棒MN在导轨上向右匀速运动时,在棒的运动过程中,将观察到
A.两个小电珠都发光,只是亮度不同
B.两个小电珠都不发光
C.L1发光且越来越亮,L2发光且亮度不变,
D.L1发光且亮度不变,L2始终不发光

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,虚线为磁感应强度大小均为B的两匀强磁场的分界线,实线MN为它们的理想下边界.长为L的正方形线圈电阻为R,边与MN重合,且可以绕过a点并垂直线圈平面的轴以角速度ω匀速转动,则下列说法正确的是
A.从图示的位置开始逆时针转动180°的过程中,线框中感应电流方向始终为逆时针
B.从图示的位置开始顺时针转动90°到180°这段时间内,因线圈完全在磁场中,故无感应电流
C.从图示的位置顺时针转动180°的过程中,线框中感应电流的最大值为
D.从图示的位置开始顺时针方向转动270°的过程中,通过线圈的电量为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,固定在水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时,磁感应强度为B0,此时到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B随时间t变化的函数式是________________

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示(俯视),MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨.两导轨间距为L=0.2m,其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B1=5.0T。导轨上NQ之间接一电阻R1=0.40,阻值为R2=0.10的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C紧靠着带小孔a(只能容一个粒子通过)的固定绝缘弹性圆筒。圆筒内壁光滑,筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2,O是圆筒的圆心,圆筒的内半径为r=0.40m。

(1)用一个大小恒为10N,平行于MN水平向左的外力F拉金属杆,使杆从静止开始向左运动求:当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小;
(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时,电容器C内紧靠极板且正对a孔的D处有一个带正电的粒子从静止开始经电容器C加速后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒。已知粒子的比荷q/m=5×107(C/kg),该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失,不计粒子重力和空气阻力,则磁感应强度B2多大(结果允许含有三角函数式)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,磁场中有正方形线框abcd,线框的总电阻为R,边长为L,每边质量为m磁场方向水平向右,开始时线框处于水平位置且bc边与磁场垂直,把线框由静止释放使它以bc为轴在t 秒内由水平位置转到竖直位置刚好停下来,则在该过程中
线框中产生的热量为             ,线框中产生的平均感应电动势为            

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪些运动时,线圈中能产生感应电流
A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动
B.线圈沿自身所在的平面做加速运动
C.线圈绕任意一条直径做转动
D.线圈沿着磁场方向向上移动

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