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如图所示,MN、PQ为同一水平面内的两光滑导轨,相距1.2m,导轨两端分别接有电阻R1=3Ω,R2=6Ω。另有导体棒CD,长也为L=1.2m,电阻为1Ω,垂直导轨放置导轨上。整个装置处于垂直轨道平面的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.5T。现用一水平向右的拉力F拉导体棒,使棒以v=5m/s的速度向右匀速运动。不计导轨电阻。求:
(1)棒CD两端的电压UCD
(2)拉力F的大小。
(1)2v (2) F=F=0.6N
(1)CD切割磁感线时,产生的感应电动势大小为
E="BLv=3v                        " (2分)
R1、R2并联电阻为:R= R1R2/( R1+R2)=2Ω     (1分)
CD两端的电压,即R1、R2两端的电压,其大小为
U=RE/(R+ r)="2v                  " (2分)
(2)CD中的电流强度为
I=E/(R+r)="1A                     " (1分)
CD受的安培力为
F ="BIL" =0.6N                 (2分)
CD匀速运动,由平衡条件,拉力大小为
F=F="0.6N                    " (2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图12-72所示,两根很长的光滑的平行导轨相距L,放在水平面内,其左端接有电容器、阻值为R1和R2的电阻,整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,现用大小为F的恒力水平拉棒ab,使它沿垂直棒的方向向右运动,棒ab与导轨的电阻不计.试求:

图12-72
(1)棒ab运动的最大速度;
(2)若棒达到最大速度以后突然停止,则停止瞬间棒所受安培力的大小和方向.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

两根相距L=20cm的平行导轨,固定在绝缘板上,倾斜部分与水平方向成α=300角。在导轨的倾斜部分和水平部分分别放两根质量均为m=20g的铜棒,棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.25,整个装置放在磁感强度B=0.1T竖直向上的匀强磁场中,如图所示,两根铜棒的总电阻R="0.2Ω," 导轨的电阻不计,求:
(1)cd棒开始运动时的电流多大?
(2)ab棒由斜面顶端静止下滑的速度达到多大时,静止在水平轨道上的cd棒才开始运动?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,固定在水平面上的两平行金属导轨MN与PQ相距L=20cm,接在轨道一端的电阻R=0.8Ω,垂直两轨道放置的金属棒ab电阻为r=0.4Ω,金属棒在两轨道上滑行时所受摩擦力为0.2N,轨道所在处有竖直向下的方向的匀强磁场,磁感强度B=1.2T,当金属棒ab在平行导轨的恒力F作用下恰好以10m/s速度沿轨道匀速滑行时,求:(不计导轨电阻)

(1)ab棒中产生感应电动势大小
(2)ab棒所受安培力大小
(3)0.2s内拉力F所做的功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图12.2-5,电阻不计的两条平行导轨间距为L,两端各接有阻值为R的电阻和电容为C的电容器.导轨平面竖直放置在与之垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中金属杆ab长2L,a端与导轨绞接,其电阻不计.ab杆自竖直位置由静止开始绕a顺时针沿光滑的导轨平面倒下,当杆转过600角时角速度为ω,求整个倒下过程中通过R的电量.

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进人磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动.求: 
(1)线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V2; 
(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V1; 
(3)线框在上升阶段通过磁场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

如图所示,间距为20cm的平行金属光滑导轨水平放置在匀强磁场中,导轨平面与磁感线垂直,和导轨相连的电阻,导体棒ab跨接在导轨上,且与导轨垂直,ab棒的电阻,ab棒受外力作用,以2.5cm/s的速度向右匀速运动,在运动过程中,电流表示数为0.10A,电流方向如图所示.

(1)求外力及外力的功率.
(2)判断匀强磁场磁感线方向及计算磁感强度B的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两根平行金属导轨间的距离为0.4m,导轨平面与水平面的夹角为30°.磁感强度为0.5T的匀强磁场垂直于导轨平面斜向上,两根电阻均为1、重均为0.1N的金属杆ab、cd水平地放在导轨上,杆与导轨间的动摩擦因数为0.3,导轨的电阻可以忽略.为使ab杆能静止在滑轨上,必须使cd杆以多大的速率沿斜面向上运动?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,ab和cd是同一水平面上的两根平行金属导轨,a、c之间接有8的电阻R,重2N的裸金属棒MN垂直横跨在两导轨上,它和导轨的动摩擦因数m=0.15,两导轨间金属棒上的电阻是2,其它电阻不计,整个装置处在竖直方向的匀强磁场之中.给MN施加一水平外力F,当MN以4m/s匀速运动时,F的功率是4.8W.求匀速运动时:

(1)MN所受的安培力多大?
(2)MN两端的电势差多大?

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