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(10分)兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ水平放置，其間距為d=0.6m，磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場垂直軌道平面向下，兩導軌之間連接的電阻R =5.4Ω，在導軌上有一粗細均勻的銅棒ab，銅棒與導軌垂直。銅棒的電阻為1.0Ω，其長度為l=1.0m，如圖所示。在銅棒上施加水平拉力F使其以v=10m/s的速度向右勻速運動。設金屬導軌足夠長，金屬導軌的電阻不計，銅棒與金屬導軌接觸良好。磁場范圍足夠大。求：

⑴銅棒ab兩端的電壓。

⑵拉力F的大小。

解：（1）金屬棒ab導軌之間部分切割磁感線產生的感應電動勢

E1＝Bdv＝0.50×0.60×10V＝3.0V①  (2分)

金屬棒ab導軌之外部分切割磁感線產生的感應電動勢

E2＝B（l-d）v＝0.50×0.40×10V＝2.0V②(2分)

電路中的電流I＝A＝0.5A   ③(2分)

金屬棒ab兩端的電壓

U＝E2+IR＝2.0+0.5×5.4V＝4.7V④(2分)

（2）金屬棒ab所受的拉力F的大小等于安培力，即

F=FA＝BIL＝0.50×0.5×0.60N＝0.15N⑤ (2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根平行光滑金屬導軌MP、NQ與水平面成θ=37°角固定放置，導軌電阻不計，兩導軌間距L=0.5m，在兩導軌形成的斜面上放一個與導軌垂直的均勻金屬棒ab，金屬棒ab處于靜止狀態(tài)，它的質量為m=5×10-2kg．金屬棒ab兩端連在導軌間部分對應的電阻為R2=2Ω，電源電動勢E=2V，電源內阻r=1Ω，電阻R1=2Ω，其他電阻不計．裝置所在區(qū)域存在一垂直于斜面MPQN的勻強磁場．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：
（1）所加磁場磁感應強度方向；
（2）磁感應強度B的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，同一水平面內的兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ處在豎直向下的磁感應強度為B=2
2
T的勻強磁場中，垂直導軌放置一根長為L=1m的金屬棒ab，金屬棒與導軌接觸良好，N、Q端接理想變壓器（原、副線圈匝數(shù)比為10：1）的原線圈，輸出端接有理想交流電壓表、耐壓值為2.8V電容器元件C和電阻R．現(xiàn)金屬棒ab沿水平方向運動，其速度隨時間變化的規(guī)律為v=10sin100πt（m/s）（金屬棒和導軌的電阻均不計）．則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根平行光滑金屬導軌ab和cd置于同一水平面上，相互間隔為L=0.1 m，質量m=3 g的金屬棒置于軌道右端，跨在兩根導軌上，導軌左端通過開關S與電池連接，勻強磁場方向垂直軌道所在平面向上，磁感應強度?B=0.1 T，軌道平面距地面高度h=0.8 m.接通開關S時，金屬棒由于受安培力作用被水平拋出，落地點水平距離s′=2 m.取g=10 m/s2,求接通S瞬間，金屬棒中通過的電荷量是多大？(假設接通S瞬間，金屬棒中通過的是恒定電流)

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科目：高中物理 來源：2012-2013年黑龍江大慶鐵人中學高二下第一次檢測物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如圖所示，兩根平行光滑導軌豎直放置，相距L＝0.1 m，處于垂直軌道平面的磁感應強度B＝10 T的勻強磁場中．質量m＝0.1 kg、電阻為R＝2 Ω的金屬桿ab接在兩根導軌間，在開關S斷開時讓ab自由下落，ab下落過程中始終保持與導軌垂直并與之接觸良好，設導軌足夠長且電阻不計，取g＝10 m/s2，當下落h＝0.8 m時，開關S閉合．若從開關S閉合時開始計時，則ab下滑的速度v隨時間t變化的圖象是圖中的(　 　)    
  

A　　　　　   B　　　　　    C　　　　   　D

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