在竖直平面内有一光滑导轨MN、PQ,导轨宽0.4m,在导轨间连一个1.8Ω的电阻,导轨间有一水平方向匀强磁场B=0.5T,有一导体棒AB的质量m=0.02Kg 

在竖直平面内有一光滑导轨MN、PQ,导轨宽0.4m,在导轨间连一个1.8Ω的电阻,导轨间有一水平方向匀强磁场B=0.5T,有一导体棒AB的质量m=0.02Kg 

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在竖直平面内有一光滑导轨MN、PQ,导轨宽0.4m,在导轨间连一个1.8Ω的电阻,导轨间有一水平方向匀强磁场B=0.5T,有一导体棒AB的质量m=0.02Kg 电阻0.2Ω,能与导轨始终保持良好接触并能沿导轨滑动,AB从静止开始下滑,当它能达到的最大速度(加速度为零)时,
求:(1)导体棒的安培力是多少?
(2)导体棒的电流是多少?
(3)导体棒的电动势是多少?魔方格
答案
(1)AB从静止开始下滑时,开始阶段重力大于安培力,导体棒做加速运动,当安培力与重力平衡时做匀速直线运动,达到稳定状态,此时导体棒的速度达到最大.由安培力与重力平衡得,导体棒的安培力F=mg=0.2N
(2)由安培力公式F=BIL得,
    I=
F
BL
=
0.2
0.5×0.4
A=1A

(3)导体棒切割磁感线相当于电源,根据闭合电路欧姆定律得
   导体棒的电动势为E=I(R+r)=1×(1.8+0.2)V=2V
答:
(1)导体棒的安培力是2N.
(2)导体棒的电流是1A.
(3)导体棒的电动势是2V.
举一反三
如图所示,水平U形光滑框架,宽度L=1m,电阻R=0.4Ω,导体棒ab的质量m=0.5kg,电阻r=0.1Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.4T,方向垂直框架向上,其余电阻不计.现用一水平拉力F由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求:
(1)ab棒产生的感应电动势的大小;
(2)ab棒所受安培力的大小和方向;
(3)ab棒两端的电压.魔方格
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如图所示,MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨,左端接有定值电阻R,金属棒ab斜放在两导轨之间,与导轨接触良好,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L,金属棒与导轨间夹角为60°,以速度v水平向右匀速运动,不计导轨和棒的电阻,则流过金属棒中的电流为(  )
A.I=
BLv
R
B.I=


3
BLv
2R
C.I=
BLv
2R
D.I=


3
BLv
3R
魔方格
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图中EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB(  )
A.匀速滑动时,I1=0,I2=0B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0
C.加速滑动时,I1=0,I2=0D.加速滑动时,I1≠0,I2≠0
魔方格
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如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是(  )
A.先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向
B.先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向
C.先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流
D.先沿adcba的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向
魔方格
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如图所示电路中,两灯均不亮,已知电路中只有一处故障,且除两个灯泡外其余部分均完好,在不拆开电路的情况下,某同学用一根导线去查找电路的故障,他将导线先并接在灯L1两端,发现L2亮,L1不亮,然后将导线并接在灯L2两端,发现两灯均不亮,由此可判断(  )
A.灯L1断路B.灯L1短路C.灯L2断路D.灯L2短路
魔方格
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