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U型光滑金属导轨宽为40cm,与水平面夹角α=30°,其内串联接入一只规格为“6V,3W”的灯泡L,如图所示,垂直于导轨平面有向上的匀强磁场,有一长为50cm、质量为100g的金属杆MN在导轨上下滑时与导轨始终垂直,当杆MN有最大速度时灯泡L恰好正常发光,不计金属杆及导轨的电阻.求:
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)金属杆的最大速度.
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(1)灯泡正常发光时的电流I=
P
U
=0.5A

根据共点力平衡有:mgsinα=BIL
解得B=
mgsinα
IL
=
0.1×10×
1
2
0.5×0.5
T=2T

(2)此时切割产生的电动势E=U=6V.
根据E=BLv得,v=
E
BL
=
6
2×0.5
m/s=6m/s

答:(1)磁场的磁感应强度为2T.
(2)金属杆的最大速度为6m/s.
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科目:高中物理 来源: 题型:

U型光滑金属导轨宽为40cm,与水平面夹角α=30°,其内串联接入一只规格为“6V,3W”的灯泡L,如图所示,垂直于导轨平面有向上的匀强磁场,有一长为50cm、质量为100g的金属杆MN在导轨上下滑时与导轨始终垂直,当杆MN有最大速度时灯泡L恰好正常发光,不计金属杆及导轨的电阻.求:
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)金属杆的最大速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?广东)如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直.设两导轨面相距为H,导轨宽为L,导轨足够长且电阻不计,金属杆单位长度的电阻为r.现有一质量为
m2
的不带电小球以水平向右的速度v0撞击杆A1的中点,撞击后小球反弹落到下层面上的C点.C点与杆A2初始位置相距为S.求:
(1)回路内感应电流的最大值;
(2)整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量;
(3)当杆A2与杆A1的速度比为1:3时,A2受到的安培力大小.

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如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两导轨面相距为H,导轨宽为L,导轨足够长且电阻不计,金属杆单位长度的电阻为r。现有一质量为的不带电小球以水平向右的速度v0撞击杆A1的中点,撞击后小球反弹落到下层面上的C点。C点与杆A2初始位置相距为S。求:

(1)回路内感应电流的最大值;

(2)整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量;

(3)当杆A2与杆A1的速度比为1∶3时,A2受到的安培力大小。

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科目:高中物理 来源:2007-2008学年山东省临沂市高二(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

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(2)金属杆的最大速度.

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