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如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L、L,回路的总电阻为R.从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt(k>0),那么在t为多大时,金属棒开始移动?


见试题分析
【试题分析】
 金属杆在移动之前,回路的面积不发生变化.但由于磁感应强度B的变化,回路的磁通量要发生变化,所以回路中有感应电动势.我们利用法拉第电磁感应定律可以计算感应电动势的大小.
由E==kLL可知,回路中感应电动势是恒定的.
又由I=知,回路中的电流大小也是恒定的.
由于安培力F=BIL∝B=kt∝t,所以安培力将随时间而增大.
当安培力增大到等于最大静摩擦力时,ab将开始向左移动.
这时有kt?L?=μmg
解得  t=
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2004?江苏)如图所示,U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r=1.0Ω,接在NQ间的电阻R=4.OΩ,电压表为理想电表,其余电阻不计.若导体棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m/s向左做匀速直线运动,不计导体棒与导线框间的摩擦.
(1)通过电阻R的电流方向如何?
(2)电压表的示数为多少?
(3)若某一时刻撤去水平外力,则从该时刻起,在导体棒运动1.0m的过程中,通过导体棒的电荷量为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L1、L2,回路的总电阻为R.从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt,(k>0)那么在t=
 
时,金属棒开始移动.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,U形导线框MNQP水平放置在 磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为L=0.5m,横跨在导线框上的导体棒ab的质量m=0.1kg,电阻r=1.0Ω,接在NQ间的电阻R=4.0Ω,电压表为理想电表,其余电阻不计.若导体棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m/s向左做匀速直线运动,不计导体棒与导线框间的摩擦.求:
(1)通过导体棒ab的电流大小和方向;
(2)电压表的示数;
(3)若某一时刻撤去水平外力,则从该时刻起,在导体棒的运动的过程中,回路中产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

    (04年江苏理综) (9分)如图所示,U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r=1.0Ω,接在NQ间的电阻R=4.0g,电压表为理想电表,其余电阻不计。若导体棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m/s向左做匀速直线运动,不计导体棒与导线框间的摩擦。

(1)通过电阻及的电流方向如何? 

(2)电压表的示数为多少?

(3)若某一时刻撤去水平外力,则从该时刻起,在导体棒运动1.0m的过程中,通过导体棒的电荷量为多少?

  

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科目:高中物理 来源: 题型:

    (04年江苏理综) (9分)如图所示,U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r=1.0Ω,接在NQ间的电阻R=4.0g,电压表为理想电表,其余电阻不计。若导体棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m/s向左做匀速直线运动,不计导体棒与导线框间的摩擦。

(1)通过电阻及的电流方向如何? 

(2)电压表的示数为多少?

(3)若某一时刻撤去水平外力,则从该时刻起,在导体棒运动1.0m的过程中,通过导体棒的电荷量为多少?

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