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如图所示,半径为R、单位长度电阻为λ的均匀导体圆环固定在水平面上,圆环中心为O....

如图所示,半径为R、单位长度电阻为λ的均匀导体圆环固定在水平面上,圆环中心为O.匀强磁场垂直水平面方向向下,磁感强度为B.平行于直径MON的导体杆,沿垂直于杆的方向向右运动.杆的电阻可以忽略不计,杆与圆环接触良好,某时刻,杆的位置如图,∠aOb=2θ,速度为v,求此时刻作用在杆上安培力的大小.

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根据几何关系求出此时导体棒的有效切割长度,注意外电路为弧acb和弧adb的电阻并联,求出总电阻,进一步求出电流值,即可算出安培力的大小. 【解析】 如图所示,杆切割磁力线时,ab部分产生的感应电动势     E=vB(2Rsinθ)             ① 此时弧acb和弧adb的电阻分别为2λR(π-θ)和2λRθ,它们并联后的电阻为:   r=              ② 杆中的电流为:I=             ③ 作用在杆上的安培力为:F=IB(2Rsinθ)         ④ 由以上各式解得F=. 故此时刻作用在杆上安培力的大小为:F=.
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考点分析:
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B.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a
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D.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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