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兩根足夠長的平行金屬導軌,固定在同一水平面上,磁感應強度為B的勻強磁場與導軌所在平面垂直,方向豎直向下,導軌的電阻忽略不計,導軌間的距離為L,兩根質量均為m的平行金屬桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動,滑動過程中與導軌保持垂直,每根金屬桿接入回路的電阻都為R,在開始時刻,兩桿都處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)有一與導軌平行,大小為F的恒力作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導軌上滑動。
(1)若某時刻甲的速度為v1,乙的速度為v2,求此時乙的加速度大小a;
(2)求由兩金屬桿與兩金屬導軌構成的回路中的最大感應電動勢E。
(1) (2)
⑴由法拉第電磁感應定律,回路中的感應電動勢大小為:
           ①   4分
回路中的電流為:
                 ②  1分
甲、乙兩桿都受安培力作用,大小都為:
               ③                      2分
乙桿受安培力方向水平向右,據(jù)牛頓第二定律有:
               ④                     2分
解以上各式得: ⑤      2分
⑵設乙的加速度為a時,甲的加速度為a,
甲桿受安培力方向水平向左,據(jù)牛頓第二定律有:
             ⑥                    2分
開始時,aa,甲的速度增加得較快,所以甲、乙的速度之差增大,由①式可知,E增大,由②③式可知I增大,F增大,由④⑥式可知a減少,而a增大,當甲、乙兩者加速度相等時,達最大值且穩(wěn)定,此時回路電動勢最大。                                                              5分
由②③④⑥式和aa可得回路最大電動勢為:
                      ⑦       2分
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

研究表明:鴿子是利用體內所含有的微量強磁性物質在地磁場中所受的作用來幫助辨別方向的.如果在鴿子的身上縛一小塊永磁體材料,使其附近的磁感應強度比地磁場更強,則在縛上不久的那段時間里(  )
A.鴿子仍能辨別方向
B.鴿子更容易辨別方向
C.鴿子會迷失方向
D.不能確定鴿子是否會迷失方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,勻強磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度B=0.20T,OCA金屬導軌
與OA金屬直導軌分別在O點和A點接一阻值為R1=3.0Ω和R2=6.0Ω體積可忽
略的定值電阻,導軌OCA的曲線方程為 y=1.0sin(m),金屬棒ab平行于y 軸,
長為1.5m,以速度v="5.0" m/s水平向右勻速運動(b點始終在Ox軸上),設金屬
棒與導軌接觸良好,摩擦不計,電路中除了電阻R1R2外,其余電阻均不計,求:

(1)金屬棒在導軌上運動時R1的最大功率
(2)金屬棒在導軌上從x=0到x=3m的運動過程中,外力必須做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在磁感應強度為2.0T的勻強磁場中,放一條與磁場方向垂直的長度為0.5m的通電導線,導線中的電流為4.0A.這段導線在與磁場方向垂直的光滑絕緣水平面內,沿安培力的方向從靜止開始移動了3.0m.試求:
⑴導線在磁場中受到的安培力大;
⑵安培力對導線所做的功;
⑶導線獲得的動能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在傾角為30°的光滑斜面上垂直紙面放置一根長為l、質量為m的通電直導體棒,棒內電流大小為I,方向如圖示.以水平向右為x正方向,豎直向上為y正方向,建立直角坐標系.

(1)如果磁場的方向限定在xOy平面內,試確定使導體棒在斜面上保持靜止的勻強磁場B所有可能的方向.
(2)求能使導體棒保持靜止的磁場磁感應強度的最小值Bmin的大。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題









計,整個裝置處于方向垂直向里的勻強磁場
中,當桿始終與導軌保持接觸良好、沿導
軌向右勻速運動時,一帶電微粒剛好能在
板間以與桿相同的速率在豎直平面內做半
徑為的勻速圓周運動,試求:
(1)金屬桿向右勻速運動的速度大小.
(2)若勻強磁場的磁感應強度為B,則為使做上述運動,作用在桿上的水平拉力的功率為
多大.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域中有一個磁感應強度為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場,與區(qū)域邊緣的最短距離為L處有一豎直放置的熒屏MN,今有一質量為m的電子以速率v從左側沿方向垂直射入磁場,越出磁場后打在熒光屏上之P點,如圖所示,求的長度和電子通過磁場所用的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一長直導線放在A位置,在其正上方有另一長直導線放在B位置,導線都通以垂直紙面向里的恒定電流,現(xiàn)將導線從B位置移動到C位置,已知導線A始終靜止,則導線在C點穩(wěn)定后和原來在B位置相比較:
A.導線A受到的安培力方向始終向下
B.導線A對桌面的壓力減小
C.導線A對桌面的摩擦力始終為零
D.導線A對桌面的摩擦力增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,兩根傾斜的光滑導電軌道相互平行放置,軌道間接有電源,F(xiàn)將一根金屬桿放于導電軌道上(與軌道保持垂直),同時加一勻強磁場,恰可使金屬桿靜止在軌道上,所加磁場的方向應在的范圍為 [  ]

 

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