如图所示,在宽度为0.4m无限长的水平导轨上垂直放置一阻值为1Ω的金属棒PQ,导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为2T,金属棒PQ以v=5m/s的速度向右做匀速运动,在导轨A、B两点间接电阻R1、R2、R3的阻值均为4Ω,电容器的电容为30μF,电流表的内阻不计,求:
(1)判断PQ上的电流方向;
(2)PQ棒产生的感应电动势;
(3)电流表的示数;
(4)电容器所带的电荷量。
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如图所示,在宽度为0.4m无限长的水平导轨上垂直放置一阻值为1Ω的金属棒PQ,导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为2T,金属棒PQ以v=5m/s的速度向右做匀速运动,在导轨A、B两点间接电阻R1、R2、R3的阻值均为4Ω,电容器的电容为30μF,电流表的内阻不计,求:
(1)判断PQ上的电流方向;
(2)PQ棒产生的感应电动势;
(3)电流表的示数;
(4)电容器所带的电荷量。
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如图所示,水平放置的平行金属导轨,表面光滑,宽度L为0.1m,磁感应强度B=0.4T,在其上放一金属棒,棒与导轨垂直,且通有大小为5A、方向由a流向b的电流,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,且金属棒在外力作用下保持静止状态,试求:
①金属棒所受安培力的大小;
②金属棒所受安培力的方向。
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MN、PQ为水平放置的金属导轨,金属棒ab静止放在导轨上且与导轨垂直,导轨间距L=0.1m,ab棒的质量为m=0.01kg,电阻为0.4Ω,导轨所在区域处在匀强磁场中,磁场方向竖直向下,磁感应强度B=0.2T。电池电动势E=1.5V,内电阻r=0.2Ω,其余电阻忽略不计,当电键闭合的瞬间,测得棒ab的加速度大小为a=2m/s2,求电键闭合瞬间:
(1)通过直导线ab的电流;
(2)直导线ab所受的摩擦力的大小和方向。
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(12分)MN、PQ为水平放置的金属导轨,直导线ab与导轨垂直放置,导轨间距L=10cm,ab棒的电阻为0.4Ω,导轨所在区域处在匀强磁场中,磁场方向竖直向下,磁感应强度B=0.2T。电池电动势E=1.5V,内电阻r=0.18Ω,电阻R=1.6Ω,开关S接通后直导线ab仍静止不动,求:
(1)通过直导线ab的电流
(2)直导线ab所受的摩擦力的大小和方向。
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如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属导轨MN、PQ,间距为L,其右端接有阻值为R的电阻和理想交流电压表,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.导体棒ef垂直于导轨放置,且与两导轨接触良好,导体棒接入电路的电阻为r,其它电阻不计,现让导体棒在ab、cd之间往复运动,其速度随时间的关系为(vm和T已知).
(1)写出导体棒产生的电动势的表达式,并求出电压表的示数;
(2)求一个周期T内R中产生的焦耳热Q;
(3)若ab与cd的距离为x,求导体棒从ab滑到cd过程中通过电阻R的电量q.
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如图甲所示,水平放置的U形金属导轨宽度为25cm,其电阻不计。阻值为2?的金属棒与导轨垂直放置。金属棒与导轨左端相距40cm。匀强磁场与水平面的夹角为30°斜向下,从t=0时刻起磁感应强度随时间的变化如图乙所示。已知在0~2s内金属棒始终处于静止状态。则下列说法中正确的是( )
A.在t=0时,金属棒所受安培力为零
B.在t=1s时,金属棒所受安培力为零
C.在t=0与t=2s时,金属棒所受安培力大小相等
D.在t=0到t=2s时间内流过金属棒横截面积的电荷量为0.05C
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L = 0.4 m,一端连接R =1 Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B = 1 T。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v = 5 m/s求:
(1)在0.1 s时间内,拉力的冲量IF的大小;
(2)若将MN换为电阻r =1 Ω的导体棒,其它条件不变,求导体棒两端的电压U。
(3)若将MN换为电阻r =1 Ω的导体棒,棒的质量为m=0.1kg,给导体棒一个初速度,v = 5 m/s,不加外力,求解导体棒MN能运动的最大距离?
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4 m,一端连接R=1 Ω的电阻,导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1 T.导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好.导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5 m/s,求:
(1) 感应电动势E和感应电流I;
(2) 若将MN换为电阻r=1 Ω的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U.
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=1Ω的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T.导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s。求:
(1)感应电动势E和感应电流I;
(2)拉力F的大小;
(3)若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U。
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=1Ω的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T.导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s。求:
(1)感应电动势E和感应电流I;
(2)拉力F的大小;
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