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计,整个装置处于方向垂直向里的匀强磁场
中,当杆始终与导轨保持接触良好、沿导
轨向右匀速运动时,一带电微粒刚好能在
板间以与杆相同的速率在竖直平面内做半
径为的匀速圆周运动,试求:
(1)金属杆向右匀速运动的速度大小.
(2)若匀强磁场的磁感应强度为B,则为使做上述运动,作用在杆上的水平拉力的功率为
多大.
(1)(2)
(1)设金属杆的速度为,则带电微粒作圆周运动的速率也为
对金属杆有:                                         (2分)
AB金属板间的电压为:
由于带电微粒作圆周运动,有:
                                                 (2分)
带电微粒作圆周运动的半径为
解以上各式可得                              (2分)
(2)通过金属杆的电流为:                                    (2分)
金属杆所受的安培力为:                                   (1分)
金属杆所受的水平拉力为:                                  (1分)
解以上各式可得:                                      (2分)
故作用在杆上的水平拉力的功率为:            (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:问答题

如图所示,P、Q为足够长的光滑平行固定导轨,两者之间的距离为L=20cm,其电阻不计。导轨所在平面有沿竖直方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5T,导轨右端连接着一电路,其中R1=10Ω,R2=20Ω,R3=15Ω,R4=25Ω,平行板电容器板间距离d="10cm" ,电容C=5μF,板间有一质量为m=1.0×10-kg,带电量为q=-0.5×10- C的带电液滴。导体棒ab的电阻不计,质量为M=0.5kg,垂直于导轨PQ放置且与之良好接触,在外力作用下,ab始终沿水平方向向左做匀速直线运动。当开关S接通位置1时,带电液滴恰好处于静止状态。试回答以下问题:(重力加速度g=10m/s2
(1)判断导轨平面内磁感线的方向,要求简要说明理由。
(2)求外力做功的功率。
(3)计算当开关由位置1转换到位置2时,带电液滴的加速度及流过电容器的电量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量m="50" g、长为L="10" cm的铜棒用长度亦为L的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B= T,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大偏角θ=37°.不计空气阻力,下列说法正确的是(   )
A.棒中电流的大小为5 AB.棒中电流的大小为11.25 A
C.棒将静止在θ=37°的位置上D.棒将以处为平衡位置来回摆动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

两根足够长的平行金属导轨,固定在同一水平面上,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直,方向竖直向下,导轨的电阻忽略不计,导轨间的距离为L,两根质量均为m的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆接入回路的电阻都为R,在开始时刻,两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行,大小为F的恒力作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动。
(1)若某时刻甲的速度为v1,乙的速度为v2,求此时乙的加速度大小a
(2)求由两金属杆与两金属导轨构成的回路中的最大感应电动势E

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


(1)线圈第一次下落过程中的最大速度
(2)第一次与水平面碰后上升到最高点的过程中通过线圈某一截面的电量
(3)线圈从第一次到第二次与水平面相碰的过程中产生的焦耳热Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

把长的导体棒置于磁感应强度的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示若导体棒中的电流,方向向左,则导体棒受到的安培力大小为多少?安培力的方向如何?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

有一自由的矩形导体线圈,通以电流I′。将其移入通以恒定电流I的长直导线的右侧。其ab与cd边跟长直导体AB在同一平面内且互相平行,如图10-9所示。试判断将该线圈从静止开始释放后的受力和运动情况。(不计重力)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,一束带电粒子沿水平方向平行地飞过小磁针的正上方时,小磁针的S极向纸内方向偏转,这一带电粒子束可能是(  )
A.由a向b飞行的负离子束B.由a向b飞行的正离子束
C.由b向a飞行的正离子束D.由b向a飞行的负离子束

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