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有一块半径R=0.2m的塑料圆板,一根长度与半径R相等的导线OA沿半径固定在圆板上.圆板在竖直平面内以ω=4π rad/s的角速度匀速转动,并且圆板处于一磁场方向与板面垂直的匀强磁场中,磁感强度B=1T.当导线OA转到最高位置时.圆板开始自由下落,圆板转动
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周期下落的高度为h,如右图所示.则此刻OA导线上感应电动势的大小为
0.5
0.5
V,方向为
A→0
A→0
.
分析:导体棒一边下降一边随圆板转动,所以AO上产生的电动势包括两部分:一部分平动产生;另一部分转动产生.分别计算出两部分的电动势,即可求解.
解答:解:圆板转动
1
4
周期的时间为:t=
T
4
=
1
4
?
2π
ω
=
π
2×4×π
=
1
8
s
圆板下落高度h时的速度大小为:v=gt=10×
1
8
=1.25m/s
则圆板下落平动AO切割磁感线产生的感应电动势为:E1=BRv=1×0.2×1.25V=0.25V
圆板转动AO切割产生的感应电动势为:E2=
1
2
BR2ω=
1
2
×1×0.22
×4π≈0.25V
根据右手定则判断可知,这两个感应电动势方向相同,都沿A→O.
故此刻OA导线上感应电动势的大小为E=E1+E2=0.5V
故答案为:0.5,A→O.
点评:本题是既有平动切割,又有转动切割的类型,掌握法拉第电磁感应定律和右手定则是关键.
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h
2
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a
2
.带电粒子与挡板碰撞前后,x方向的分速度不变,y方向的分速度反向、大小不变.质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子从P点瞄准N0点入射,最后又通过P点.不计重力.
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