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如图所示,水平导轨间距为L,左端接有阻值为R的定值电阻.在距左端xo处放置一根质...

如图所示,水平导轨间距为L,左端接有阻值为R的定值电阻.在距左端xo处放置一根质量为m、电阻为r的导体棒,导体棒与导轨间无摩擦且始终保持良好接触,导轨的电阻可忽略,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中.
(1)若磁感应强度为B=Bo保持恒定,导体棒以速度v向右做匀速直线运动;求导体棒两端的电压U和作用在导体棒上的水平拉力F的大小.
(2)若磁感应强度为B=Bo+kt随时间t均匀增强,导体棒保持静止;求导体棒的电功率和作用在导体棒上的水平拉力F的表达式.

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(1)导体棒切割磁感线运动产生感应电动势和感应电流,根据闭合电路欧姆定律求出导体棒两端的电压.导体棒在磁场中会受到安培力,当拉力与安培力相等时,导体棒做匀速直线运动. (2)导体棒保持静止,磁感应强度为B=Bo+kt随时间t均匀增强,产生感应电动势和感应电流,根据功率的公式P=I2r求出导体棒的电功率.导体棒受拉力和安培力处于平衡. 【解析】 (1)导体棒切割产生的感应电动势E=BLv         感应电流I= 根据欧姆定律,导体棒两端的电压U=IR=. 当拉力与安培力相等时,导体棒做匀速直线运动. 所以拉力F=BIL= (2)导体棒保持静止时,回路产生的感应电动势E= 感应电流 导体棒上的电功率P=. 要想处于静止,拉力和安培力平衡. 所以拉力F=BIL=.
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考点分析:
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D.若电子以V从右向左水平飞入,电子将向上偏
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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