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如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L1电阻不计.在导轨上...

manfen5.com 满分网如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L1电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放.金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好.已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g.求:
(1)磁感应强度的大小:
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.
导体棒释放后做加速度减小的加速运动,直到重力等于安培力时以最大速度匀速运动.在加速阶段感应电动势和感应电流增大,两灯泡逐渐变亮,只有在匀速阶段两灯泡的亮度不变,所以两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动. 【解析】 (1)两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动,根据平衡条件:mg=BIL① 两灯泡保持正常发光      I=2Im ② P=Im2 R     ③ 连立①②③化简得  磁感应强度的大小      ④ (2)两灯泡保持正常发光时的电压等于感应电动势U2=PR    ⑤ 根据法拉第电磁感应定律    E=BLv   ⑥ 连立⑤⑥化简得     灯泡正常发光时导体棒的运动速率  .
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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