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如图22所示,M、N是水平放置的很长的平行金属板,两板间有垂直于纸面沿水平方向的匀强磁场,其磁感应强度大小为B=0.25T,两板间距d=0.4m,在M、N板间右侧部分有两根无阻导线P、Q与阻值为0.3的电阻相连。已知MP和QN间距离相等且等于PQ间距离的一半,一根总电阻为r=0.2均匀金属棒ab在右侧部分紧贴M、N和P、Q无摩擦滑动,忽略一切接触电阻。现有重力不计的带正电荷q=1.6×10-9C的轻质小球以v0=7m/s的水平初速度射入两板间恰好能做匀速直线运动,则:
(1)M、N间的电势差应为多少?
(2)若ab棒匀速运动,则其运动速度大小等于多少?方向如何?
(3)维持棒匀速运动的外力为多大?

(1)         (2)ab棒应向右做匀速运动v="8m/s                               " (3)   
解析:(1)粒子在两板间恰好能做匀速直线以内动,所受的电场力与洛仑兹力相等,即:
                            (2分)
                           (2分)
所以:                  (2分)
(2)洛仑兹力方向向上,则电场力方向向下,UMN>0,ab棒应向右做匀速运动(1分)
                           (2分)
(2分)
解得:v="8m/s                               " (1分)
(3)因为只有cd端上有电流,受到安培力F=BILcd   (2分)
得:        (2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一根金属导线abcd绕成如图所示的闭合线框,ab长等于cd长,且二者相互平行,ad边与bc边在交点O处相互绝缘且交点大小忽略。理想边界MN右侧为水平的匀强磁场,磁场区域足够大。当t =0时刻,线框开始以v匀速进入磁场,运动中ab边始终与MN平行。则线框中产生的感应电流随时间变化的图象正确的是:(规定感应电流方向如图中箭头所示为正)    (   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,平行导轨MN和PQ相距0.5m,电阻可忽略.其水平部分是粗糙的,置于0.60T竖直向上的匀强磁场中,倾斜部分是光滑的,该处没有磁场.导线a和b质量均为0.20kg,电阻均为0.15,a、b相距足够远,b放在水平导轨上.a从斜轨上高0.050m处无初速释放.求:
(1)回路的最大感应电流是多少?
(2)如果导线与导轨间的动摩擦因数-0.10,当导线b的速率达到最大值时,导线a的加速度是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,有一固定的超导体圆环,在其右侧放着一条形磁铁,此时圆环中没有电流.当把磁铁向右方移动时,由于电磁感应,在超导体圆环中产生了一定电流:
A.该电流的方向如图中箭头所示,磁铁移走后,这电流很快消失
B.该电流的方向如图中箭头所示,磁铁移走后,这电流继续维持
C.该电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁移走后,电流很快消失
D.该电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁移走后,电流继续维持

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中,设向里为磁感强度B的正方向,线圈中的箭头为电流i的正方向(如图10所示).已知线圈中感生电流i随时间而变化的图像如图所示,则磁感强度B随时间而变化的图像可能是(     )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图13甲所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环.导线abcd所围区域内磁感应强度按图13乙中哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力(  )


图13?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,倾斜的金属导轨和水平的金属导轨接在一起,各自的两条平行轨道之间距离都为d,倾斜导轨与水平面间的夹角为30°,在倾斜导轨的区域有垂直于轨道平面斜向上的匀强磁场,在水平导轨的区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小都为B,倾斜导轨上放有金属棒a,在紧靠两导轨连接处的水平导轨上放有金属棒b,a、b都垂直于各自的轨道,质量均为m,a、b与水平的金属导轨间的动摩擦因数是μ,倾斜的金属导轨光滑。倾斜轨道间接有电阻R,a、b的电阻值都是R,其余电阻不计。

开始时a固定,b静止,且a距水平导轨平面的高度为h,现释放a,同时给a一个平行于倾斜导轨向下的初速度,a就在倾斜导轨上做匀速运动,经过两导轨的连接处时速度大小不变,在此过程中b仍然静止,滑上水平导轨后即与b金属棒粘在一起在水平导轨上运动距离L后静止。求:
(1)在倾斜导轨上匀速运动的速度v0大小。
(2)a在倾斜导轨上运动的过程中,电阻R上产生的热量Q1是多大?
(3)a、b一起在水平导轨上运动的过程中,电阻R上产生的热量Q2是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题



绕垂直于磁感线的转轴匀速转动,线圈的电阻为R.求:
(1)线圈从中性面开始转过90°角的过程中产生的热量。
(2)线圈从中性面开始转过90°角的过程中,通过导线截面的电量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场区域宽度为d,磁感应强度的大小为B。一电阻为R的梯形导体框(上、下底长度分别为L、5L)从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,规定电流逆时针方向为正,在下图中线框中感应电流与线框移动距离x的关系图象正确的是( )

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