(16分)如圖10所示,AB、CD是處在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的兩條金屬導(dǎo)軌(足夠長(zhǎng)),導(dǎo)軌寬度為d,導(dǎo)軌通過(guò)導(dǎo)線分別與平行金屬板MN相連,有一與導(dǎo)軌垂直且始終接觸良好的金屬棒ab以某一速度沿著導(dǎo)軌做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2且方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在M板由靜止經(jīng)過(guò)平行金屬板MN,然后以垂直于y軸的方向從F處穿過(guò)y軸進(jìn)入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后打到x軸上的G處,并與x軸正向的夾角為60°;已知OG長(zhǎng)為,不計(jì)粒子的重力。求:
(1)試判斷ab棒的運(yùn)動(dòng)方向
(2)金屬棒ab做勻速直線運(yùn)動(dòng)速度的大小?
(1)ab棒應(yīng)該向左邊移動(dòng)
(2)
金屬棒ab在切割
(1)由題意得,ab棒應(yīng)該向左邊移動(dòng)(2分)
(2)磁感線過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:
………………(2分)
設(shè)粒子在F處進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為,
由牛頓第二定律得:
…………………(3分)
由幾何知識(shí)可得(如圖)
 ……………………(4分)
粒子在通過(guò)MN過(guò)程中由動(dòng)能定理得: ……………(3分)
聯(lián)解以上各式得:
 ………………………………………………………(2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,Ⅰ和Ⅱ是一對(duì)異名磁極,ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路。當(dāng)ab棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí),cd導(dǎo)線受到向下的磁場(chǎng)力。由此可知Ⅰ是____極,a、b、c、d四點(diǎn)的電勢(shì)由高到低依次排列的順序是    
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L,距左端L處的中間一段被彎成半徑為H的1/4圓弧,導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差H的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無(wú)磁場(chǎng),右段區(qū)域存在磁場(chǎng)B0,左段區(qū)域存在均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng)B(t),如圖乙所示,兩磁場(chǎng)方向均豎直向上。在圓弧頂端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導(dǎo)軌左段形成閉合回路,從金屬棒下滑開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)時(shí)間t0滑到圓弧底端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g。
(1)問(wèn)金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí),回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變?為什么?
(2)求0到時(shí)間t0內(nèi),回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。
(3)探討在金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0的一瞬間,回路中感應(yīng)電流的大小和方向。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖可用題23圖表示,兩塊面積均為S的舉行金屬板,平行、正對(duì)、數(shù)值地全部浸在河水中,間距為d。水流速度處處相同,大小為v,方向水平,金屬板與水流方向平行。地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分別為B,說(shuō)的電阻率為p,水面上方有一阻值為R的電阻通過(guò)絕緣導(dǎo)線和電鍵K連接到兩個(gè)金屬板上,忽略邊緣效應(yīng),求:

(1)      該發(fā)電裝置的電動(dòng)勢(shì);
(2)      通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度。
(3)電阻R消耗的電功率。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

x軸夾角為30°的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度為B(圖12),一根長(zhǎng)l的金屬棒在此磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與z軸平行(即與xoy平面垂直),以下哪些情況可在棒中得到方向相同、大小為Blv的電動(dòng)勢(shì)(     )
A.以速率v向+y軸方向運(yùn)動(dòng)B.以速率v垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)
C.以2v速率向+x軸方向運(yùn)動(dòng)D.以速率v向-y軸方向運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,原先導(dǎo)線ab在無(wú)摩擦的金屬導(dǎo)軌MN和PQ上勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在觀察到懸掛著的金屬環(huán)向右擺動(dòng),可以斷定ab的運(yùn)動(dòng)狀況是__________________。(不計(jì)導(dǎo)軌電阻)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,邊長(zhǎng)為L、匝數(shù)為的正方形金屬線框,它的質(zhì)量為m、電阻為R,用細(xì)線把它懸掛于一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣。金屬框的上半部處于磁場(chǎng)內(nèi),下半部處于磁場(chǎng)外,磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律為B = kt。求:

(1)線框中的電流強(qiáng)度為多大?
(2)t時(shí)刻線框受的安培力多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一個(gè)100匝的線圈,在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)        V,與10Ω的電阻串聯(lián),電流大小       A

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

用電阻為18 Ω的均勻?qū)Ь彎成如圖中直徑D ="0.80" m的封閉金屬圓環(huán),環(huán)上AB弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為60º,將圓環(huán)垂直于磁感線方向固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B ="0.50" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.一根每米電阻為1.25 Ω的直導(dǎo)線PQ,沿圓環(huán)平面向左以3.0 m/s的速度勻速滑行(速度方向與PQ垂直),滑行中直導(dǎo)線與圓環(huán)緊密接觸(忽略接觸處的電阻),當(dāng)它通過(guò)環(huán)上A、B位置時(shí),求:
(1)直導(dǎo)線AB段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),并指明該段直導(dǎo)線中電流的方向.
(2)此時(shí)圓環(huán)上發(fā)熱損耗的電功率.

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