(16分)如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B=2T,方向垂直紙面向里的勻強磁場中,有一個由兩條曲線狀的金屬導(dǎo)線及兩電阻(圖中黑點表示)組成的固定導(dǎo)軌,兩電阻的阻值分別為R1=3Ω、R2=6Ω,兩電阻的體積大小可忽略不計,兩條導(dǎo)線的電阻忽略不計且中間用絕緣材料隔開,導(dǎo)軌平面與磁場垂直(位于紙面內(nèi)),導(dǎo)軌與磁場邊界(圖中虛線)相切,切點為A.現(xiàn)有一根電阻不計、足夠長的金屬棒MN與磁場邊界重疊,在A點對金屬棒MN施加一個方向與磁場垂直、位于導(dǎo)軌平面內(nèi)的并與磁場邊界垂直的拉力F,將金屬棒MN以速度v=5m/s勻速向右拉,金屬棒MN與導(dǎo)軌接觸良好,以切點為坐標原點,以F的方向為正方向建立x軸,兩條導(dǎo)線的形狀符合曲線方程 m.求:

(1)推導(dǎo)出感應(yīng)電動勢e的大小與金屬棒的位移x的關(guān)系式;

(2)整個過程中力F所做的功;

(3)從A到導(dǎo)軌中央的過程中通過R1的電荷量.

(1),所以

(2)因為 x=vt,所以。由于導(dǎo)體做勻速運動,力F所做的功等于電路中電流所做的功。有效值,導(dǎo)體切割磁感線的時間,電路中總電阻,拉力F所做的功

(3)由,可知Emax=BSω=Φmω ,所以

, Wb通過電阻R1的電量為

  

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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B=0.2T的勻強磁場中,導(dǎo)體棒AB的在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動,已知導(dǎo)體棒AB長為0.5m,電阻為10Ω,R1=R2=20Ω,其他電阻不計,則導(dǎo)體棒端點AB上的電壓大小是
0.5
0.5
V,電壓高的點是
B
B
(A或B)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B=0.2T的勻強磁場中,長為0.5m阻值為10Ω的導(dǎo)體棒在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動,已知R1=R2=5Ω,其他電阻不計,則導(dǎo)體棒兩端的電壓是
0.2
0.2
V.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在勻強磁場中有豎直放置的兩平行光滑導(dǎo)軌,其間距L=0.5m,導(dǎo)軌間接有一電阻.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=5×10-2kg的金屬棒在重力和安培力作用下,水平地沿導(dǎo)軌勻速下滑,此時通過電阻的電流I=2A,它們接觸良好,求:
(1)金屬棒勻速下滑時所受的安培力大小?
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?威海二模)如圖所示,在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中,有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd,用絕緣輕質(zhì)細桿懸掛在O點,并可繞O點無摩擦擺動.金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放,細桿和金屬框平面始終處于垂直紙面的同一平面內(nèi),不計空氣阻力.下列判斷正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,有一矩形線框abcd,線框的匝數(shù)為N,電阻為R,ab=cd=L1,ad=bc=L2.線框繞垂直于磁感線的軸OO′以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動.求:
(1)線框中感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)線框中感應(yīng)電流的有效值.

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