如图所示,水平导轨间距为L,左端接有阻值为R的定值电阻,在距左端x0处放置一根质量为m.电阻为r的导体棒,导体棒与导轨间无摩擦且始终保持良好接触,导轨的电阻可忽略,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中.问:在下列各种情况下,作用在导体棒上的水平拉力F的大小应如何? (1)磁感应强度为B=B0保持恒定,导体棒以速度v向右做匀速直线运动;(2)磁感应强� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示,水平导轨间距为L,左端接有阻值为R的定值电阻,在距左端x₀处放置一根质量为m、电阻为r的导体棒,导体棒与导轨间无摩擦且始终保持良好接触,导轨的电阻可忽略,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中.问:在下列各种情况下,作用在导体棒上的水平拉力F的大小应如何?

(1)磁感应强度为B=B₀保持恒定,导体棒以速度v向右做匀速直线运动;

(2)磁感应强度为B=B₀+kt随时间t均匀增强,导体棒保持静止;

(3)磁感应强度为B=B₀保持恒定,导体棒由静止始以加速度a向右做匀加速直线运动;

(4)磁感应强度为B=B₀+kt随时间t均匀增强,导体棒以速度v向右做匀速直线运动.

解:(1)导体棒以速度v向右做匀速直线运动,

E=BLv ①

I= ②

F₁=B₀IL=. ③

(2)由法拉第电磁感应定律

E=Lx₀ ④

=k ⑤

所以E=kLx₀

F₂=BIL=(B₀+kt). ⑥

(3)因为v=at ⑦

由牛顿第二定律F₃-BIL=ma ⑧

所以F₃=B₀IL+ma=at+ma. ⑨

(4)电路中产生了动生电动势和感生电动势,

所以E=BLv+kL(x₀+vt)=(B₀+kt)Lv+kL(x₀+vt) ⑩

所以F₄=BIL=. 11

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A．

B．

C．

D．

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（1）a、b间的电压．
（2）该带电微粒的比荷

．
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（1）导体ab两端的电压；
（2）导体ab的速度大小和方向．

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