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如圖所示,光滑導軌立在豎直平面內,勻強磁場的方向垂直于導軌平面,磁感應強度B="0.5" T.電源的電動勢為1.5 V,內阻不計.當電鍵K撥向a時,導體棒(電阻為R)PQ恰能靜止.當K撥向b后,導體棒PQ在1 s內掃過的最大面積為多少?(導軌電阻不計)
3 m2
設金屬棒PQ長為L,電阻為R,電鍵接a時,電路中電流I=,導體棒PQ靜止時mg=BIL= 
電鍵K接b,導體棒PQ從靜止下落,切割磁感線產生感應電流,同時PQ受安培力作用,導體棒向下做加速運動,速度增大,而加速度減小,最后以vm做勻速運動.
此時mg=F=,有:,vm=.
PQ達到最大速度后,單位時間內掃過的面積最大,故PQ在1 s內掃過的最大面積:
Sm=vm·L·t= m2="3" m2.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)、如圖所示,在一光滑水平的桌面上,放置一質量為M,寬為L的足夠長“U”型框架,其ab部分電阻為R,框架其它部分的電阻不計。垂直框架兩邊放一質量為m、電阻為R的金屬棒cd,它們之間的動摩擦因數為μ,棒通過細線跨過一定滑輪與勁度系數為k 的另一端固定的輕彈簧相連。開始彈簧處于自然狀態(tài),框架和棒均靜止,F在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下,向右做加速運動,引起棒的運動可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度為B。
問:(1)框架和棒剛開始運動的瞬間,框架的加速度為多大?
(2)框架最后做勻速運動(棒處于靜止狀態(tài))時的速度多大?
(3)若框架通過位移S后開始勻速,已知彈簧的彈性勢能的表達式為kx2/2(x為彈簧的形變量),則在框架通過位移S的過程中,回路中產生的電熱為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

圖6,金屬棒P從高h處以速度v0沿光滑弧形平行導軌下滑,進入軌道的水平部分后,在自下而上垂直于導軌平面的勻強磁場中運動,磁感應強度為B.在軌道的水平部分原來靜止放著另一根金屬棒Q,已知mPmQ=3∶4,假設導軌足夠長.試問:

(1)當P棒進入磁場后,PQ棒各做什么運動??
(2)P棒剛進入磁場時,P、Q兩棒加速度之比為多少??
(3)若兩棒始終沒有碰撞,求PQ的最大速度;?
(4)在整個過程中回路中消耗的電能是多少?(已知mP

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖16-7-7,正方形閉合導線框從距磁場區(qū)域邊界高度為h處自由下落,恰可勻速進入磁場區(qū).若導線框的質量為m、邊長為L,總電阻為R,勻強磁場的磁感應強度為B,導線框進入磁場區(qū)的過程中,線框平面始終與磁場方向垂直.則高度h為______________.

圖16-7-7

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖12-13所示,有一閉合的矩形導體框,框上M、N兩點間連有一電壓表,整個裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中,且框面與磁場方向垂直.當整個裝置以速度v向右勻速平動時,MN之間有無電勢差?__________(填“有”或“無”),電壓表的示數為__________.

圖12-13

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖3-6-10所示,相距為 L 的兩條足夠長的光滑水平平行軌道上,平行放置兩根質量和電阻都相同的滑桿 ab 和 cd,組成矩形閉合回路.軌道電阻不計,勻強磁場 B 垂直穿過整個軌道平面.開始時 ab 與 cd 均處于靜止狀態(tài),現用一個平行軌道的恒力 F 向右拉 ab 桿,則下列說法中正確的是(   )

圖 3-6-10
A.cd 桿向左運動
B.cd 桿向右運動
C.cd 桿與 cd 桿均先做變加速運動,后做勻速運動
D.ab 桿與 cd 桿均先做變加速運動,后做勻加速運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩根光滑的平行金屬導軌MN、PQ處于同一水平面內,相距L=0.5m,導軌的左端用R=3Ω的電阻相連,導軌電阻不計,導軌上跨接一電阻r=lΩ的金屬桿ab,質量m=0.2kg,整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=2T,現對桿施加水平向右的拉力F=2N,使它由靜止開始運動,求: (1)桿能達到的最大速度多大?最大加速度為多大? (2)桿的速度達到最大時,a、b兩端電壓多大?此時拉力的瞬時功率多大? (3)若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中,R上總共產生了10.2J的電熱,則此過程中拉力F做的功是多大?此過程持續(xù)時間多長? (4)若桿達到最大速度后撤去拉力,則此后R上共產生多少熱能?其向前沖過的距離會有多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,在B=0.2特的勻強磁場中,一根長為L=0.5米的導線ab沿光滑導軌向右以V=10米/秒的速度勻速滑動,R1=R2=1歐,導線ab和導軌的電阻不計,求磁場對導線ab的作用力。              

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,半徑為R的金屬圓環(huán),處于磁感強度為B,方向垂直于環(huán)平面的勻強磁場中,一根金屬桿ab在圓環(huán)上沿圓環(huán)平面在拉力的作用下以速度v勻速向右運動。設金屬圓環(huán)和桿的單位長度的電阻均為,當ab滑至圖示位置時,求拉力的瞬時功率P=?

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