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两金属杆ab和cd长均为l,电阻均为R,质量分别为M和m,M>m,用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧,两金属杆都处在水平位置,如图4-93所示,整个装置处在一个与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.若金属杆ab正好匀速向下运动,求其运动的速度.
v=(M-m)gR/2b2l2
设磁场方向垂直纸面向里.由于M>m,所以ab将向下,cd向上同作加速运动.由于ab和cd切割磁感线,分别产生感应电动势ε1和ε2,在回路中产生感应电流i,同时ab受到向上的安培力f,cd受到向下的安培力f,随着两杆运动速度增大,安培力f也增大,当两
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨间距为L,导轨上有一质量为m、电阻为r的金属棒ab,导轨的另一端连接电阻R,其他电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动.则在这个过程中           (   )
A.随着ab运动速度的增大,其加速度将减小
B.外力F对ab做的功等于电路中产生的电能
C.棒克服安培力做的功一定等于电路中产生的内能
D.当ab棒的速度为v时,ab两端的电势差为BLv

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图,宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布,将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并且框架接触良好,以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标,金属棒从处以的初速度,沿x轴负方向做的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求:

(1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:先算出金属棒的运动距离s,以及0.4s时回路内的电阻R,然后代入q=求解。指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(满分12分)如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一特殊的电子元件,如果将其作用等效成一个电阻,则其阻值与其两端所加的电压成正比,即等效电阻,式中k为恒量。框架上有一质量为m的金属棒水平放置,金属棒与光滑框架接触良好,离地高为h,磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直。将金属棒由静止释放,棒沿框架向下运动。其它电阻不计,问:
(1)金属棒运动过程中,流过棒的电流多大?方向如何?
(2)金属棒经过多长时间落到地面?
(3)金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图13所示:宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直),当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g取10m/s2)。问:
(1)ab棒达到的稳定速度多大?
(2)ab棒从静止开始到稳定速度所经历时间是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在倾角为的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,一个质量为m,边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时,即恰好做匀速直线运动,求:
(1)当边刚越过时,线框的加速度多大?方向如何?
(2)当到达中间位置时,线框又恰好作匀速运动,求线框从开始进入到边到达中间位置时,产生的热量是多少?

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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: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

一个边长L=0.5m的正方形金属框abcd,质量m=0.1kg,整个回路的电阻R=0.5,放在倾角为30°的光滑不导电的斜面上,斜面上有一段宽L=0.5m的匀强磁场,B=0.5T,方向垂直于斜面`向上,金属框由静止开始下滑,沿斜面下滑了一段距离后进入磁场区,如图所示,求:

(1)金属框进入磁场区域时可能作什么运动?为什么?
(2)欲使线框匀速穿过磁场区域,金属框应从何处下滑?(即=?)
(3)在(2)的情况下,金属框穿过磁场过程中产生多少热量?
 

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