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如图所示,光滑导轨立在竖直平面内,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感应强度B="0.5" T.电源的电动势为1.5 V,内阻不计.当电键K拨向a时,导体棒(电阻为R)PQ恰能静止.当K拨向b后,导体棒PQ在1 s内扫过的最大面积为多少?(导轨电阻不计)
3 m2
设金属棒PQ长为L,电阻为R,电键接a时,电路中电流I=,导体棒PQ静止时mg=BIL= 
电键K接b,导体棒PQ从静止下落,切割磁感线产生感应电流,同时PQ受安培力作用,导体棒向下做加速运动,速度增大,而加速度减小,最后以vm做匀速运动.
此时mg=F=,有:,vm=.
PQ达到最大速度后,单位时间内扫过的面积最大,故PQ在1 s内扫过的最大面积:
Sm=vm·L·t= m2="3" m2.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)、如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M,宽为L的足够长“U”型框架,其ab部分电阻为R,框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd,它们之间的动摩擦因数为μ,棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k 的另一端固定的轻弹簧相连。开始弹簧处于自然状态,框架和棒均静止。现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下,向右做加速运动,引起棒的运动可看成是缓慢的。水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B
问:(1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为多大?
(2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大?
(3)若框架通过位移S后开始匀速,已知弹簧的弹性势能的表达式为kx2/2(x为弹簧的形变量),则在框架通过位移S的过程中,回路中产生的电热为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

图6,金属棒P从高h处以速度v0沿光滑弧形平行导轨下滑,进入轨道的水平部分后,在自下而上垂直于导轨平面的匀强磁场中运动,磁感应强度为B.在轨道的水平部分原来静止放着另一根金属棒Q,已知mPmQ=3∶4,假设导轨足够长.试问:

(1)当P棒进入磁场后,PQ棒各做什么运动??
(2)P棒刚进入磁场时,PQ两棒加速度之比为多少??
(3)若两棒始终没有碰撞,求PQ的最大速度;?
(4)在整个过程中回路中消耗的电能是多少?(已知mP

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图16-7-7,正方形闭合导线框从距磁场区域边界高度为h处自由下落,恰可匀速进入磁场区.若导线框的质量为m、边长为L,总电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B,导线框进入磁场区的过程中,线框平面始终与磁场方向垂直.则高度h为______________.

图16-7-7

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图12-13所示,有一闭合的矩形导体框,框上MN两点间连有一电压表,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,且框面与磁场方向垂直.当整个装置以速度v向右匀速平动时,MN之间有无电势差?__________(填“有”或“无”),电压表的示数为__________.

图12-13

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3-6-10所示,相距为 L 的两条足够长的光滑水平平行轨道上,平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆 ab 和 cd,组成矩形闭合回路.轨道电阻不计,匀强磁场 B 垂直穿过整个轨道平面.开始时 ab 与 cd 均处于静止状态,现用一个平行轨道的恒力 F 向右拉 ab 杆,则下列说法中正确的是(   )

图 3-6-10
A.cd 杆向左运动
B.cd 杆向右运动
C.cd 杆与 cd 杆均先做变加速运动,后做匀速运动
D.ab 杆与 cd 杆均先做变加速运动,后做匀加速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两根光滑的平行金属导轨MNPQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端用R=3Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻r=lΩ的金属杆ab,质量m=0.2kg,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,现对杆施加水平向右的拉力F=2N,使它由静止开始运动,求: (1)杆能达到的最大速度多大?最大加速度为多大? (2)杆的速度达到最大时,ab两端电压多大?此时拉力的瞬时功率多大? (3)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了10.2J的电热,则此过程中拉力F做的功是多大?此过程持续时间多长? (4)若杆达到最大速度后撤去拉力,则此后R上共产生多少热能?其向前冲过的距离会有多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,在B=0.2特的匀强磁场中,一根长为L=0.5米的导线ab沿光滑导轨向右以V=10米/秒的速度匀速滑动,R1=R2=1欧,导线ab和导轨的电阻不计,求磁场对导线ab的作用力。              

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,半径为R的金属圆环,处于磁感强度为B,方向垂直于环平面的匀强磁场中,一根金属杆ab在圆环上沿圆环平面在拉力的作用下以速度v匀速向右运动。设金属圆环和杆的单位长度的电阻均为,当ab滑至图示位置时,求拉力的瞬时功率P=?

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