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如图,水平桌面上固定的矩形裸导线框abcd的长边长度为2L,短边的长度为L,在两短边上均接有电阻R,其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合,左边的坐标x=0,线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B。一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好。开始时导体棒静止于x=0处,从t=0时刻起,导体棒MN在沿x轴正方向的一拉力作用下,从x=0处以加速度a匀加速运动到x=2L处。则导体棒MN从x=0处运动到x=2L处的过程中通过导体棒的电量为          ,拉力F关于x(x﹤2L)的表达式为F=            
棒匀加速切割磁感线产生感应电动势,相当于电源接入电路.而棒从静止以加速度a由左端匀加速到右端,在此过程中通过棒的电量等于平均电流与时间的乘积.即Q="It"
,, 所以 ,位移为x,设此时速度为v,由运动学公式可知:v2="2ax" 得: 对其受力分析,并由牛顿第二定律列式:F-F=ma
而F=BIL=,  所以F=ma+,故答案为:
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

两条光滑平行金属导轨间距d=1.0m,导轨两端分别接有R1=10Ω,R2=10Ω的电阻,磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外,如图所示,导轨上有一根电阻可以忽略的导体杆MN,当MN杆以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时,
(1)MN杆产生的感应电动势大小为多少?
(2)MN杆所受的安培力的大小为多少?
(3)通过电阻R1产生的发热功率为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,某空间区域分布着水平向里的匀强磁场,磁场区域的水平宽度d=0.4m, 磁感应强度B=0.5T。 固定在绝缘平板上的竖直正方形金线框PQMN边长L=0.4m,电阻R=0.1,整个属装置质量M=0.3kg,平板与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,用细线通过光滑定滑轮与质量为m=0.1kg的重物相连。现将重物由静止释放,使金属框向右运动,PQ边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(g取10m/s2)求:

(1)重物刚释放时的加速度;
(2)线框进入磁场前运动的距离s;
(3)线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在匀强磁场中,AB为粗细均匀的铅笔芯,C为AB的中点。输出电压恒定的电源接A、B两端时,铅笔芯受到的安培力为F;若接A、C两端时,铅笔芯受到的安培力为

A.          B.          C.F          D.2F

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平放置的平行金属框架宽0.6m。金属棒垂直框架两边放置,电阻R=1Ω,金属棒电阻r=0.2Ω,其余电阻不计,整个装置处于方向如图所示磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,当金属棒以v=4m/s的速度匀速向右运动时,

求:(1)导线中感应电流的大小?
(2)ab棒的感应电流方向?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨间距为L,导轨上有一质量为m、电阻为r的金属棒ab,导轨的另一端连接电阻R,其他电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动.则在这个过程中           (   )
A.随着ab运动速度的增大,其加速度将减小
B.外力F对ab做的功等于电路中产生的电能
C.棒克服安培力做的功一定等于电路中产生的内能
D.当ab棒的速度为v时,ab两端的电势差为BLv

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示为水平面内的两条相互平行的光滑金属导轨,电阻可以忽略不计,轨道间距为l。导轨所处水平面内存在着竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。两导体杆a和b垂直于导轨放置,它们的质量分别为m和2m,电阻分别为r和2r。现给导体杆a一沿导轨方向的初速度v0,若两杆始终都只能沿导轨方向运动,且除匀强磁场外其他磁场不计,试求:当杆a的速度减为v0/2时
(1)两导体杆的加速度分别为多大?
(2)两杆上分别产生了多少焦耳热?
(3)已经有多少电量流过了杆a?两导体杆间距相比最初增加了多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,电阻不计且足够长的U型金属框架放置在绝缘水平面上,框架与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,框架的宽度l=0.4m、质量m1=0.2kg。质量m2=0.1kg、电阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.5T。对棒施加图示的水平恒力F,棒从静止开始无摩擦地运动,当棒的运动速度达到某值时,框架开始运动。棒与框架接触良好,设框架与水平面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求:
(1)框架刚开始运动时棒的速度v
(2)欲使框架运动,所施加水平恒力F的最小值;
(3)若施加于棒的水平恒力F为3N,棒从静止开始运动0.7m时框架开始运动,求此过程
中回路中产生的热量Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图13所示:宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直),当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g取10m/s2)。问:
(1)ab棒达到的稳定速度多大?
(2)ab棒从静止开始到稳定速度所经历时间是多少?

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