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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


解析:

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
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒,如图立在导轨上紧靠A0,它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在A0上,直到ab完全落在OC上.整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中(  )
A、感应电流方向始终是b-aB、感应电流方向先是b→a,后变为a→bC、受磁场力方向与ab垂直,如图中箭头所示方向D、受磁场力方向与ab垂直,开始如图中箭头所示方向,后来变为与箭头所示方向相反

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒,如图立在导轨上,b端靠近0点.它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在A0上,直到ab完全落在OC上.整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中(  )
A、感应电流方向始终是b→aB、感应电流方向先是b→a,后变为a→bC、棒受磁场力方向与ab垂直,如图中箭头所示方向D、棒受磁场力方向与ab垂直,开始如图中箭头所示方向,后来变为与箭头所示方向相反

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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)

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