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如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω...

如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r00.10Ω/m,导轨的端点PQ用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离l0.20m.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为Bkt,比例系数k0.020T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦低滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直.在t0时刻,金属杆紧靠在PQ端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t6.0s时金属杆所受的安培力.

 

1.44×10-3N 【解析】 以a表示金属杆运动的加速度,在t时刻,金属杆与初始位置的距离L=at2,此时杆的速度v=at,杆与导轨构成的回路的面积S=Ll,回路中的感应电动势E=S+Blv,而B=kt,故 ==k 回路的总电阻R=2Lr0;回路中的感应电流I=; 作用于杆的安培力F=BlI. 联立以上各式解得F=·t. 代入数据得F=1.44×10-3N.
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如图所示,倾角为θ=37°的足够长的平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻,其阻值为R1=R2=2r,两导轨间距为L=1m.在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场,其磁感应强度为B1=1T.在导轨上横放一质量m=1kg、电阻为r=1Ω、长度也为L的导体棒ef,导体棒与导轨始终良好接触,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5.在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为S=0.5m2、总电阻为r、匝数N=100的线圈(线圈中轴线沿竖直方向),在线圈内加上沿竖直方向,且均匀变化的磁场B2(图中未画),连接线圈电路上的开关K处于断开状态,g=10m/s2,不计导轨电阻.求:

(1)从静止释放导体棒,导体棒能达到的最大速度是多少?

(2)导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内,电阻R1上产生的焦耳热为Q=0.5J,那么导体下滑的距离是多少?

(3)现闭合开关K,为使导体棒静止于倾斜导轨上,那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小的取值范围?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

 

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xOy平面坐标系的第一象限内存在着方向向里大小按变化的磁场,有一长l=20 cm,宽为h=10 cm的矩形金属线框,总电阻为R=0.02 Ω,正以速度v=10 m/s的速度沿x轴正方向匀速运动.则下列说法正确的是

A.线框产生的感应电动势

B.回路消耗的电功率

C.必须对线框施加的外力,才能使线框匀速运动

D.为使线框匀速运动,施加的外力大小为,方向沿x正方向

 

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如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下Bt的关系式.

 

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玻璃半圆柱体横截面如图所示.O为圆心,A为半圆形的最高点,圆的半径为R.单色光束按如图方向沿截面入射到圆柱体上的B点,方向与底面垂直,∠AOB=60°.已知玻璃对该光的折射率n=,不考虑光的反射,求光束经底面折射后与AO延长线交点到O点的距离d

 

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关于光的干涉和衍射,下列说法正确的是         

A.双缝干涉实验证明光是一种波,薄膜干涉证明光是一种粒子

B.双缝干涉是两束相干光相遇时出现的干涉现象;而薄膜干涉是一束光经薄膜的前后表面反射后相互叠加形成的干涉现象

C.双缝干涉时,双缝间距越小干涉条纹间距越大;波长越长干涉条纹间距越大

D.照相机镜头镀有增透膜,其作用是让各种色光都发生干涉相消,增强透射光

E.泊松亮斑是衍射现象,证明了光是一种波

 

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