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10.如圖所示,水平金屬桿PQ兩端與豎直平面內(nèi)的軌道接觸良好,PQ可沿軌道無摩擦的上下滑動.圖中電源的電動勢1.5V,內(nèi)阻不計;開關(guān)K接a端時,金屬棒恰好可以靜止不動;開關(guān)接b端時,PQ沿軌道下滑;在下滑過程中金屬棒PQ每秒掃過的最大面積為3m2;若回路中的總電阻保持不變,求磁場的磁感應(yīng)強度.

分析 當(dāng)通電導(dǎo)體棒在磁場中受到豎直向上的安培力,與重力相平衡,從而列出等式;
當(dāng)導(dǎo)體棒在磁場中切割磁感線運動,產(chǎn)生電動勢,導(dǎo)致導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流,從而受到安培力,使得棒做加速度減小的加速度運動,直到勻速直線運動.從而列出一些等式,最終可算出磁感應(yīng)強度大�。�

解答 解:接a時,導(dǎo)體棒受到的安培力大�。篎=BIL=BLER
導(dǎo)體棒靜止,由平衡條件得:mg=F,即:mg=BLER  ①
接b后,PQ先加速后勻速,到勻速時,
導(dǎo)體棒受到的安培力:F′=BI′L=B2L2vR,
導(dǎo)體導(dǎo)體棒勻速運動時受到最大,在單位時間內(nèi)掃過的面積最大,
由平衡條件得:mg=F′,即:mg=B2L2vR  ②,
由①②得:E=BLv,
單位時間,導(dǎo)體棒掃過的面積:S=Lvt=Lv×1s=Lv
則:E=BS,B=ES=1.53=0.5T;
答:磁場的磁感應(yīng)強度為0.5T.

點評 考查安培力大小與左手定則、閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、及平衡條件.注意是左手定則與右手定則不能混淆.本題雖然沒有告知B與L,但利用了平衡關(guān)系得出其等式.

練習(xí)冊系列答案
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A.100NB.300NC.500ND.700N

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A.小磁針?biāo)谖恢锰幍拇艌龇较驗榇怪奔埫嫦蚶?/td>
B.小磁針?biāo)谖恢锰幍拇艌龇较驗榇怪奔埫嫦蛲?/td>
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C.通過R的電流是2A,方向從a到bD.R消耗的電功率是20W

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A.G2B.G3C.G4D.G9

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