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如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.50m,左端接一电阻R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ab棒中感应电动势的大小,并指出a、b哪端电势高?
(2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小(说明:计算时可认为导体棒ab长为L=0.50m)
分析:(1)导体垂直切割磁感线,由磁感应强度B、长度L、速度v,则公式E=BLv求出感应电动势.
(2)ab相当于电源,根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小.
(3)ab棒做匀速运动,水平外力F与安培力平衡,根据安培力公式F=BIL求解.
解答:解:(1)根据法拉第电磁感应定律,ab棒中的感应电动势为
   E=BLυ=0.40×0.50×4.0V=0.80V
(2)根据闭合电路欧姆定律,感应电流大小为 I=
E
R
=
0.8
0.2
A=4.0A
由右手定则可知,回路中感应电流的方向为逆时针方向,所以a端电势较高.
(3)当ab棒向右匀速运动时,ab棒中有由b向a的电流,根据左手定则可知ab棒所受的磁场力F安水平向左.为维持ab棒做匀速运动,应施加一个与F安等值反向的水平外力F.即F=F安=BIL=0.40×4.0×0.50N=0.80N,方向水平向右.
答:(1)ab棒中感应电动势的大小为0.8V,a端电势较高;(2)回路中感应电流的大小为4A;(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小0.80N,方向水平向右.
点评:本题是电磁感应、电路和磁场知识的综合,考查分析和解决综合题的基本能力.关键要掌握法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、右手定则和安培力公式等等电磁学基本规律.
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BS
BS
,当线圈绕ab边转过90°时,穿过它的磁通量为
0
0
.

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A、小煤块先作匀加速直线运动,后作匀速直线运动B、小煤块一直作匀加速直线运动C、全过程中,小煤块先受到向右的滑动摩擦力,后不受摩擦力作用D、全过程中,小煤块先受到向右的滑动摩擦力,后受到向右的静摩擦力作用

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精英家教网如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4×10-2m,现有一微粒质量m=2.0×10-6kg,带电量q=+1.0×10-8C,以一定初速度从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处,不反弹.忽略平行板电容器的边缘效应,取g=10m/s2.试求:
(1)带电粒子入射初速度的大小;
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