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(10分)如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距L=0.50 m,左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,长也为0.50 m的导体棒ac垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.当ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:

(1)ac棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小和方向.
(1)0.80 V (2)4.0 A (3)0.80 N,方向水平向右

试题分析:(1)根据金属棒切割磁感线产生的感应电动势则
(2)根据闭合电路欧姆定律则
(3)由于ac棒匀速直线运动,说明其合外力为零即
根据右手定则可知,切割磁感线产生的感应电流为从c到a,根据左手定则知,安培力方向为向左,即外力方向为向右。
点评:此类题型考察了一种常见的题型,其解题顺序一般是先通过切割磁感线产生感应电流,通过左手定则判断安培力。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一正方形闭合导线框abcd,边长为0.1m,各边电阻均为1Ω,bc边位于x轴上,在x轴原点O右方有宽为0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区,如图所示,当线框以恒定速度4m/s沿x轴正方向穿越磁场区过程中,如图所示中,哪一图线可正确表示线框从进入到穿出过程中,ab边两端电势差Uab随位置变化的情况(   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,M、N为纸面内两平行光滑导轨,间距为L。轻质金属杆a、b可在导轨上左右无摩擦滑动,杆与导轨接触良好,导轨右端与定值电阻连接。P、Q为平行板器件,两板间距为d,上下两板分别与定值电阻两端相接。两板正中左端边缘有一粒子源始终都有速度为的带正电粒子沿平行于极板的方向进入两板之间。整个装置处于垂直于纸面向外的匀强磁场中。已知轻杆和定值电阻的阻值分别为r和R,其余电阻不计,带电粒子的重力不计,为使粒子沿原入射方向从板间右端射出,则轻杆应沿什么方向运动?速度多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,有一对与电阻R=0.5Ω相连的平行导轨M和N,它们在同一水平面上,现加一匀强磁场,磁感应强度B=1T,磁场方向竖直向下,两导轨间距离L=0.05m,一质量导体杆a、b垂直放在导轨上,ab杆和导轨电阻均不计,ab与导轨间动摩擦因数。今以F的水平恒定拉力拉ab,使它以恒定速度向右运动,(g=10m/s2

求:(1)在图中标出通过电阻R中的电流方向;
(2)流过电阻R的电流大小;
(3)水平的恒定拉力F的大小和方向。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界,磁场的方向竖直向下。MN的左侧有一质量m=0.1kg,bc边长L1=0.2m,总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。t=0s时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过1s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中,线圈中感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。求:

(1)线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第1s内运动的距离x;
(2)线圈ab边的长度L2
(3)ad边刚要进入磁场时,拉力的功率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为l,轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上.电阻相同、质量均为m的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上,甲金属杆恰好处在磁场的上边界处,甲、乙相距也为l.在静止释放两金属杆的同时,对甲施加一沿导轨平面且垂直于甲金属杆的外力,使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度a=gsinθ做匀加速直线运动,金属杆乙进入磁场时即做匀速运动.

(1) 求金属杆的电阻R
(2)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中,金属杆乙中所产生的焦耳热为Q,求外力F在此过程中所做的功.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

水平放置的两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨,左端接有电阻R=9Ω,以及电键S和电压表.大小为B=5T的匀强磁场垂直导轨平面向下,如图所示。垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab,棒与导轨良好接触.现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动,试求:

(1)电键S闭合前、后电压表的示数;
(2)闭合电键S,外力移动棒的机械功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图,竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ,有一垂直穿过导轨平面的匀强磁场,导轨上端M与P间拉一阻值R=0.40Ω的电阻,质量为0.01Kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴导轨自由下滑,其下滑距离与时间的关系如下表,导轨电阻不计。(g=10m/s2

时间t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
下滑距离s(m)
0
0.1
0.3
0.7
1.4
2.1
2.8
3.5
(1).当t=0.7S时,重力对金属棒做功的功率
(2)金属棒在0.7S内,电阻R上产生的热量
(3)从开始运动到0.4S的时间内,通过金属棒的电荷量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图6所示,关于回路中产生的感应电动势,下列判断正确的是                                               (  )
A.图甲回路中,感应电动势不断增大
B.图乙回路中,感应电动势恒定不变
C.图丙回路中,0~t1时间内的感应电动势小于t1~t2时间内的感应电动势
D.图丁回路中,感应电动势先变小,再变大

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