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          如圖所示，兩根很長的光滑平行導軌相距L，放在一水平面內(nèi)，其左端接有電容C，阻值為R1和R2的電阻。整個裝置放在磁感應強度為B的勻強磁場中，現(xiàn)用大小為F的水平恒力拉棒，使它沿垂直于棒的方向向右運動，棒與導軌的電阻不計，試求：

          （1）棒運動的最大速度。
          （2）若棒達到最大速度以后突然停止，則電容放電瞬間棒受到的安培力大小和方向。
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）（2）F 方向向右

          試題分析：（1）當棒的速度達到最大時，外力的功率等于回路消耗的熱功率。
          即E2/R1=F （2分）    其中E=BL （1分）
          由①②兩式解得：（1分）
          另解：當安培力等于外力F時，棒的速度達到最大，則
          F=BIL （1分）  其中 I=E/R1（1分） E=BL（1分）
          由以上三式解得：（1分）
          （2）電容放電時電流方向從b到a，根據(jù)左手定則可知安培力方向向右。（1分）
          安培力大小 （1分）    式中 （1分）
          解得：F（1分）
          點評：本題是電磁感應與電路、力學知識的綜合，安培力是聯(lián)系力與電磁感應的橋梁，
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導軌放置，其它部分電阻不計。整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上。從t = 0時刻開始棒受到一個平行于導軌向上的外力F，由靜止開始沿導軌向上運動，運動中棒始終與導軌垂直，且接觸良好，通過R的感應電流隨時間t變化的圖象如圖2所示。

          下面分別給出了穿過回路abPM的磁通量、磁通量的變化率、棒兩端的電勢差和通過棒的電荷量q隨時間變化的圖象，其中正確的是
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖1所示，光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導軌放置，其它部分電阻不計。整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上。從t = 0時刻開始棒受到一個平行于導軌向上的外力F，由靜止開始沿導軌向上運動，運動中棒始終與導軌垂直，且接觸良好，通過R的感應電流隨時間t變化的圖象如圖2所示。下面分別給出了穿過回路abPM的磁通量、磁通量的變化率、棒兩端的電勢差和通過棒的電荷量q隨時間變化的圖象，其中正確的是

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，寬度為l的有界勻強磁場的方向垂直紙面向里，磁感應強度的大小為B。閉合等腰直角三角形導線框abc位于紙面內(nèi)，直角邊ab水平且長為2l，線框總電阻為R。規(guī)定沿abca方向為感應電流的正方向。導線框以速度v勻速向右穿過磁場的過程中，感應電流隨時間變化規(guī)律的圖象是（   ）

          A                   B                   C                   D
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          圖甲中的a是一個邊長為為L的正方向導線框，其電阻為R.線框以恒定速度v沿x軸運動，并穿過圖中所示的勻強磁場區(qū)域b.如果以x軸的正方向作為力的正方向.線框在圖示位置的時刻作為時間的零點，則磁場對線框的作用力F隨時間變化的圖線應為圖乙中的哪個圖？（     ）
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，發(fā)電機內(nèi)部線圈處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的徑向磁場中，兩半邊間 的過渡區(qū)域寬度很小，可忽略不計。線圈的總匝數(shù)為N、總電阻為r，每匝線圈的 面積為S，線圈所在位置的磁感應強度大小為B。當線圈以角速度ω勻速轉動時,額定電壓為U、電阻為R的小燈泡在電路中恰能正常發(fā)光，則發(fā)電機產(chǎn)生的感應電動勢的有效值是（   ）

          A.NBSω      B.NBSω     C. U        D. (1+r/R)U
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          將一面積為s=0.04m2,匝數(shù)N=100的線圈放在勻強磁場中，已知磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度B隨時間t變化規(guī)律如圖所示,線圈總電阻為2Ω則 （   ）
          A．在0—2s內(nèi)與2s—4s內(nèi)線圈內(nèi)的電流方向相反
          B．在0—4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應電動勢為0.008v
          C．第2s末，線圈的感應電動勢為零
          D．在0—4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應電流為0.8A
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          一正方形閉合導線框abcd，邊長為0.1m，各邊電阻均為1Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點O右方有寬為0.2m、磁感應強度為1T的垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)，如圖所示，當線框以恒定速度4m/s沿x軸正方向穿越磁場區(qū)過程中，如圖所示中，哪一圖線可正確表示線框從進入到穿出過程中，ab邊兩端電勢差Uab隨位置變化的情況（   ）
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          如圖所示，M、N為紙面內(nèi)兩平行光滑導軌，間距為L。輕質金屬桿a、b可在導軌上左右無摩擦滑動，桿與導軌接觸良好，導軌右端與定值電阻連接。P、Q為平行板器件，兩板間距為d，上下兩板分別與定值電阻兩端相接。兩板正中左端邊緣有一粒子源始終都有速度為的帶正電粒子沿平行于極板的方向進入兩板之間。整個裝置處于垂直于紙面向外的勻強磁場中。已知輕桿和定值電阻的阻值分別為r和R，其余電阻不計，帶電粒子的重力不計，為使粒子沿原入射方向從板間右端射出，則輕桿應沿什么方向運動？速度多大？
          

			
          

			
          
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