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如图,两根光滑平行金属导轨置于水平面(纸面)内,导轨间距为L,左端连有阻值为R的...

如图,两根光滑平行金属导轨置于水平面(纸面)内,导轨间距为L,左端连有阻值为R的电阻。一金属杆置于导轨上,金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。已知金属杆以速度v0向右进入磁场区域,做匀变速直线运动,到达磁场区域右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。除左端所连电阻外,其他电阻忽略不计。求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率.

 

, 【解析】 设金属杆运动的加速度大小为a,运动的位移为x, 根据运动学公式,有 设金属杆运动到磁场区域中间位置时的速度为v, 根据运动学公式,有 联立以上各式解得: 金属杆运动到磁场区域中间位置时,产生的感应电动势为E=BLv 通过金属杆的电流为 金属杆受到的安培力为F=BIL 解得: 电流的功率为 解得:  
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如图所示,倾角为θ37°的两根平行长直金属导轨的间距为d,其底端接有阻值为R的电阻。整个装置处在垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量均为m(质量分布均匀)、电阻均为R的导体棒abcd垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,两导体棒与导轨间的动摩擦因数均为μ0.5;现棒ab在恒力F作用下沿导轨向上做匀速运动,棒cd能保持静止状态,导轨电阻不计,重力加速度大小为gsin 37°0.6cos 37°0.8.求导体棒ab速度大小的取值范围。

 

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如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a)cd(仅标出c)长度均为L,质量分别为2mm;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求:

(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;

(2)金属棒运动速度的大小.

 

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为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种闪烁装置.如图所示,自行车后轮由半径的金属内圈、半径的金属外圈和绝缘幅条构成.后轮的内、外圈之间等间隔地接有4跟金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为的小灯泡.在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度、方向垂直纸面向外的扇形匀强磁场,其内半径为、外半径为、张角.后轮以角速度,相对转轴转动.若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应.

1)当金属条进入扇形磁场时,求感应电动势E,并指出ab上的电流方向;

2)当金属条进入扇形磁场时,画出闪烁装置的电路图;

3)从金属条进入扇形磁场时开始,经计算画出轮子一圈过程中,内圈与外圈之间电势差随时间变化的图象;

 

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如图甲所示,放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连,导轨所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向下,现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图像.(设导轨足够长)求:

(1)力F的大小.

(2)t=1.6s时,导体棒的加速度.

(3)若1.6s内导体棒的位移X=8m,试计算1.6s内电阻上产生的热量.

 

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如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带运动方向,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈.通过观察图形,判断下列说法正确的是(  )

A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针方向

B.若线圈闭合,传送带以较大速度匀速运动时,磁场对线圈的作用力增大

C.从图中可以看出,第2个线圈是不合格线圈

D.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈

 

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