如图所示,水平放置的平行金属导轨相距l=0.5m,左端接一电阻R=0.2Ω,有一磁感应强度B=0.4T的匀强磁场,方向垂直于导轨平面。导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=4m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ab棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小。
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如图所示,在一磁感应强度B="0.5" T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距L=0.2 m平行金属导轨。在两根导轨的左端连接一阻值R=0.4 Ω的电阻(其余部分电阻忽略不计),导轨上有一根长为L的金属棒AB与导轨正交放置。当金属棒以速度v=4.0 m/s向右做匀速运动时,求
(1)金属棒AB切割磁场运动产生的感应电动势
(2)电阻R中电流强度的大小和方向(向上或向下)
(3)使金属棒做匀速运动的外力F
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如图14所示,水平面上平行放置的光滑金属导轨相距L=0.2 m,导轨置于磁感应强度B=0.5 T、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中,导轨左端接阻值为R=1.5 Ω的电阻,导轨电阻可忽略不计.今把电阻r=0.5 Ω的导体棒MN放在导轨上,棒与导轨垂直,接触良好.若导体棒以v=10 m/s的速度匀速向右运动,求:
图14
(1)导体棒中感应电动势的大小及通过MN棒的电流大小;
(2)导体棒两端的电势差;
(3)维持导体棒做匀速运动所施加的向右的水平外力的大小.
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如图所示,水平放置的平行金属导轨相距l=0.5m,左端接一电阻R=0.2Ω,有一磁感应强度B=0.4T的匀强磁场,方向垂直于导轨平面。导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=4m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ab棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小。
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如图,两平行金属导轨置于水平面,相距0.5m,左端与阻值R=2Ω的电阻相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为2T,方向竖直向下.一质量为0.2Kg的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度3m/s匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2,导轨和导体棒的电阻均可忽略.(g=10m/s2)求
①导体棒切割磁感线产生的感应电动势E;
②导体棒受到的安培力的大小FA
③水平外力的大小.
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如图所示,相距L=0.4m、电阻不计的两平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连,导轨处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向里.质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直.t=0时起棒在水平外力F作用下以初速度v0=2m/s、加速度a=1m/s2沿导轨向右匀加速运动.求:
(1)t=2s时回路中的电流;
(2)t=2s时外力F大小;
(3)前2s内通过棒的电荷量.
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如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.5m,左端接一电阻R1=0.30Ω,R1=0.60Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直导轨平面,导体棒ab的 电阻为r=0.20Ω,垂直导轨放在导轨上,导轨的电阻均可忽略不计,当ab棒以V=4.Om/s的速度水平向右滑动时,求:
(1)ab棒中感应电动势;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)ab两点的电势差。
(4)求整个电路的发热功率和R2的发热功率。
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(16分)如图所示,相距为l=1 m的光滑平行金属导轨水平放置,一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中,OO′是磁场的边界,磁感应强度为B=0.5 T,导轨左端接有定值电阻R=0.5 Ω,导轨电阻忽略不计,在磁场边界OO′处垂直于导轨放置一根质量为m=1 kg、电阻也为0.5 Ω的金属杆ab,
(1)若ab杆在恒力F=2 N的作用下,从OO′边界由静止开始向右运动,通过x=1 m的距离到达cd位置时获得v1=1 m/s的速度,若不考虑整个装置向外的电磁辐射,求此过程中外接电阻上产生的热量Q和到达cd时导体棒的加速度a;
(2)若使ab杆从边界OO′处由静止开始做加速度为a=2 m/s2的匀加速直线运动,请你写出所施加的外力F与时间t的关系式;当ab杆通过x=1 m的距离到达cd位置时,求外力的瞬时功率.
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(12分)如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距L=0.5m,与水平面夹角为θ=30°,导轨电阻不计,整个导轨处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T,垂直导轨放置两金属棒ab和cd,电阻均为R=0.1Ω,ab棒质量为m=0.1 kg,两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动.现ab棒在恒定外力F作用下,以恒定速度v=3 m/s沿着平行导轨向上滑动,cd棒则保持静止,试求: (取g=10m/s2)
(1)金属棒ab产生的感应电动势大小及线圈中的感应电流大小;
(2)拉力F的大小;
(3)cd棒消耗的功率。
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(原创)如图1所示,空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小B=0.5 T的匀强磁场,有两条平行的长直导轨MN、PQ处于同一水平面内,间距L=0.2 m,左端连接阻值R=0.4 Ω的电阻。质量m=0.1 kg的导体棒ab垂直跨接在导轨上,与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻开始,通过一小型电动机对棒施加一个水平向右的牵引力,使棒从静止开始沿导轨方向做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。除R以外其余部分的电阻均不计,取重力加速度大小g=10 m/s2。
Ⅰ.若电动机保持恒定功率输出,棒的v-t 如图2所示(其中OA是曲线,AB是水平直线),已知0~10 s内电阻R上产生的热量Q=30J,则求:
(1)导体棒达到最大速度vm时牵引力大小;
(2)导体棒从静止开始达到最大速度vm时的位移大小。
Ⅱ.若电动机保持恒牵引力F=0.3N ,且将电阻换为C=10F的电容器(耐压值足够大),如图3所示,则求:
(3)t=10s时牵引力的功率。
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