如圖,兩光滑導(dǎo)體框ABCD與EFGH固定在水平面內(nèi),在D點平滑接觸,A、C分別處于FE、HG的沿長線上,ABCD是邊長為a的正方形;磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場豎直向上;導(dǎo)體棒MN置于導(dǎo)體框上與導(dǎo)體框良好接觸,以速度v沿BD方向從B點開始勻速運(yùn)動,已知線框ABCD及棒MN單位長度的電阻為r,線框EFGH電阻不計。求:

⑴導(dǎo)體棒MN在線框ABCD上運(yùn)動時,通過MN電流的最大值與最小值;

⑵為維持MN在線框ABCD上的勻速運(yùn)動,必須給MN施加一水平外力,用F(t)函數(shù)表示該力;

⑶導(dǎo)體棒達(dá)D點時立即撤去外力,則它還能前進(jìn)多遠(yuǎn)(設(shè)EF、GH足夠長)?

 

【答案】

⑵  

【解析】⑴設(shè)某時刻棒MN交線框于P、S點,令PS長為l,則

此時電動勢E = Blv

MN左側(cè)電阻    MN右側(cè)電阻

故:I=……………………………………………④

因?qū)Ь框ABCD關(guān)于AC對稱,所以通MN的電流大小也具有對稱性,所以

當(dāng)l = 0時,電流最小值

當(dāng)l = 時,電流最大值

⑵設(shè)MN到達(dá)B的時間為t0,則t0=,到達(dá)D點用時2t0,

當(dāng)0≤t≤t0時,由④式得:(其中vt =l )

代入F=BIl得:F =

當(dāng)t0≤t≤2t0時,將代入④式得:

代入F=BIl得:

⑶導(dǎo)線框進(jìn)入矩形磁場后,由牛頓第二定律得:

           取任意△t時間有:  

     

 

練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖,矩形裸導(dǎo)線框abcd的長邊長度為2L,短邊的長度為L,在兩短邊上均接有電阻R,其余部分電阻不計.導(dǎo)線框一長邊與x軸重合,左邊的坐標(biāo)x=0,線框內(nèi)有一垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電阻也為R的光滑導(dǎo)體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好.開始時導(dǎo)體棒靜止于x=0處,從t=0時刻起,導(dǎo)體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下,從x=0處勻加速運(yùn)動到x=2L處.則導(dǎo)體棒MN從x=0處運(yùn)動到x=2L處的過程中通過導(dǎo)體棒的電量為(  )

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如圖,兩光滑導(dǎo)體框ABCD與EFGH固定在水平面內(nèi),在D點平滑接觸,A、C分別處于FE、HG的沿長線上,ABCD是邊長為a的正方形;磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場豎直向上;導(dǎo)體棒MN置于導(dǎo)體框上與導(dǎo)體框良好接觸,以速度v沿BD方向從B點開始勻速運(yùn)動,已知線框ABCD及棒MN單位長度的電阻為r,線框EFGH電阻不計.求:
(1)導(dǎo)體棒MN在線框ABCD上運(yùn)動時,通過MN電流的最大值與最小值;
(2)為維持MN在線框ABCD上的勻速運(yùn)動,必須給MN施加一水平外力,用F(t)函數(shù)表示該力;
(3)導(dǎo)體棒達(dá)D點時立即撤去外力,則它還能前進(jìn)多遠(yuǎn)(設(shè)EF、GH足夠長)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,矩形裸導(dǎo)線框abcd的長邊長度為2L,短邊的長度為L,在兩短邊上均接有電阻R,其余部分電阻不計。導(dǎo)線框一長邊與x軸重合,左邊的坐標(biāo)x=0,線框內(nèi)有一垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻也為R的光滑導(dǎo)體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好。開始時導(dǎo)體棒靜止于x=0處,從t=0時刻起,導(dǎo)體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下,從x=0處勻加速運(yùn)動到x =2L處。則導(dǎo)休棒MNx=0處運(yùn)動到x=2L處的過程中通過電阻R的電量為(  )

A.  B.  C.  D.

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科目:高中物理 來源:2012屆福建省高三高考壓軸理科綜合物理試卷(帶解析) 題型:計算題

如圖,兩光滑導(dǎo)體框ABCD與EFGH固定在水平面內(nèi),在D點平滑接觸,A、C分別處于FE、HG的沿長線上,ABCD是邊長為a的正方形;磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場豎直向上;導(dǎo)體棒MN置于導(dǎo)體框上與導(dǎo)體框良好接觸,以速度v沿BD方向從B點開始勻速運(yùn)動,已知線框ABCD及棒MN單位長度的電阻為r,線框EFGH電阻不計。求:
⑴導(dǎo)體棒MN在線框ABCD上運(yùn)動時,通過MN電流的最大值與最小值;
⑵為維持MN在線框ABCD上的勻速運(yùn)動,必須給MN施加一水平外力,用F(t)函數(shù)表示該力;
⑶導(dǎo)體棒達(dá)D點時立即撤去外力,則它還能前進(jìn)多遠(yuǎn)(設(shè)EF、GH足夠長)?

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