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(10分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间距为.导轨上面横放着两根导体棒PQ和MN,构成矩形回路.导体棒PQ的质量为m、MN的质量为2m,两者的电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒MN静止在导轨上,PQ棒以大小为v0的初速度从导轨左端开始运动,如图所示.忽略回路的电流对磁场产生的影响.

 

(1)求PQ棒刚开始运动时,回路产生的电流大小.

(2)若棒MN在导轨上的速度大小为时,PQ棒的速度是多大.

 

【答案】

(1)    (2) 

【解析】

试题分析:(1)由法拉第电磁感应定律,棒PQ产生的电动势① (2分)      

则回路产生的电流大小       ②(3分)         

(2)棒PQ和MN在运动过程中始终受到等大反向的安培力,系统的动量守恒。(2分)

 ③ (2分)           

得:  ④ (1分)

考点:电磁感应  动量守恒

 

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(2008?滨州一模)水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆(见图甲),导轨的电阻忽略不计,匀强磁场方向竖直向下,用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,金属杆从静止开始运动,电压表的读数发生变化,但最终将会保持某一数值U恒定不变;当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时,电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变,U与F的关系如图乙.若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,金属杆的电阻r=0.5Ω.(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)磁感应强度B;
(2)当F=2.5N时,金属杆最终匀速运动的速度;
(3)在上述(2)情况中,当金属杆匀速运动时,撤去拉力F,此后电阻R上总共产生的热量.

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(1)磁感应强度B;
(2)当F=2.5N时,金属杆最终匀速运动的速度;
(3)在上述(2)情况中,当金属杆匀速运动时,撤去拉力F,此后电阻R上总共产生的热量。

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科目:高中物理 来源:2013届江苏省高二下学期期中考试物理试题(解析版) 题型:计算题

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(1)磁感应强度B;

(2)当F=2.5N时,金属杆最终匀速运动的速度;

(3)在上述(2)情况中,当金属杆匀速运动时,撤去拉力F,此后电阻R上总共产生的热量。

 

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