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如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端跨接一阻值为R的

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/27 22:04:09
如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端跨接一阻值为R的电阻(导轨电阻不计).两金属棒a和b的电阻均为R,质量分别为ma=2×10-2
kg和mb=1×10-2
kg,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦滑动.闭合开关S,先固定b,用一恒力F向上拉,稳定后a以v1=10m/s的速度匀速运动,此时再释放b,b恰好保持静止,设导轨足够长,取g=10m/s2.

(1)求拉力F的大小;
(2)若将金属棒a固定,让金属棒b自由滑下(开关仍闭合),求b滑行的最大速度v2;
(3)若断开开关,将金属棒a和b都固定,使磁感应强度从B随时间均匀增加,经0.1s后磁感应强度增到2B时,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求两金属棒间的距离h

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(1)a的感应电动势ε=BLv,则通过R与通过b的电流均为I=BLv/R
a的电流为I(总)=2BLv/R
b保持静止,则b受到的重力与安培力二力平衡,
mbg=B^2·L^2·v1/R
a匀速直线运动,则
F=mag+2B^2·L^2·v1/R=mag+2mbg
(2)b自由下滑,在重力作用下加速运动,产生感应电动势,感应电流,受到安培力,速度增大,感应电动势增大,感应电流增大,安培力逐渐增大,当安培力与重力相等时,匀速直线运动,此时速度最大
跟第(1)问一样,把b当做电源,b的电阻就是内阻,a与电阻R并联;
(3)设a、b与距离为d,根据法拉第电磁感应定律(感应电动势与磁通量的变化率成正比,n只是匝数)
ε=nΔФ/Δt=ΔB·L·d/Δt=B·L·d/Δt,感应电流I=B·L·d/(Δt·2R),
a的安培力F'=2B·B·L·d/(Δt·2R)·L=B^2·L^2·d/(Δt·R)=mbg
在第(1)问中,mbg=B^2·L^2·v1/R,则d=1/(Δt·v1)
如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端跨接一阻值为R的 如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有两根竖直放置的平行金属导轨,顶端用一电阻R相连,两导轨所在的竖直平面与磁场 如图所示,两光滑间距为1m的平行导轨,水平放置固定在磁感应强度为1T的匀强电场中,磁场方向垂直导轨所在平面,导轨一端跨接 如图所示,在竖直平面内有两根平行金属导轨,上端与电阻R相连,磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面. 如图所示,两平行金属导轨M、N水平固定在一个竖直方向的的匀强磁场中.磁场的磁感应强度为B,垂直导轨放置两跟相同的导体棒a 物理电磁感应两根平行导轨M,N水平固定在一个磁感应强度为B方向竖直向上的匀强磁场中,两根相同导棒AB垂直导轨放置,他们的 如图所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B.方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根金属棒与导 如图所示,竖直平面内放置的两根平行金属导轨,导轨间距离为0.2m电阻不计,匀强磁场 方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0. 如图所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于金属导轨所在平面,一根长金属棒与 如图所示,导体ab、cd垂直放在水平放置的平行导轨上,匀强磁场方向竖直向上穿过导轨所在平面,导体与导轨间动摩擦因数为μ. 如图所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直轨道所在平面,一根长直金属棒 如图所示.水平放置的足够长光滑金属导轨ab、cd处于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨平面垂直.质量为m、电阻为R的金属棒