(18分)如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀

(18分)如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀

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(18分)如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。

(1)调节Rx=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v。
(2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的Rx
答案
(1)(2)
解析
(1)当Rx=R棒沿导轨匀速下滑时,由平衡条件

安培力
解得
感应电动势
电流
解得 
(2)微粒水平射入金属板间,能匀速通过,由平衡条件
棒沿导轨匀速,由平衡条件
金属板间电压
解得
举一反三
如图所示,倾角θ的斜面上有四条间距均为d的水平虚线,在Ⅰ、Ⅱ区存在匀强磁场,大小均为B,方向垂直于斜面向下。矩形线框ABCD的质量为m,长为2d,宽为L,电阻为R。将其从图示位置静止释放(AB边位于Ⅰ区上边界),CD边到达Ⅱ区上边界时,线框刚好做匀速直线运动。不计一切摩擦,重力加速度为g。求:
AB通过磁场Ⅰ区的过程中,通过线圈的电荷量;
AB刚离开磁场Ⅰ区时的速率;
⑶线框通过两个磁场的过程中产生的电能。
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正方形导体框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感应强度随时间均匀增加,变化率为k。导体框质量为m、边长为L,总电阻为R,在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为____________;导体框中感应电流做功的功率为____________。
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如图所示的电路中,R=1Ω,B=0.2T,金属杆ab长1.0m、单位长度的电阻为2Ω,用一力F拉着杆以v=10m/s的速度做匀速运动。导轨光滑,两导轨间的距离为0.5m,其它阻力不计,在拉动过程中导线ab所受的安培力为__________N,金属杆ab两端间的电势差为_____V。
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如图5所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是(  )                                                                 
A.当金属棒ab向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点
B.当金属棒ab向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点与d点等电势
C.当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点
D.当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点

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一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空(  )
A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
C.沿经过地磁极的经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向由下向上
D.沿经过地磁极的经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势

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