如圖所示，固定于水平桌面上的金屬架cdef處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動．此時adeb構(gòu)成一個邊長為l的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計，開始時磁感應(yīng)強度為B．

 

(1)若從t＝0時刻起，磁感應(yīng)強度均勻增加，每秒增量為K，同時保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流，在圖上標出感應(yīng)電流的方向；

(2)在上述(1)情況中，ab始終保持靜止，當t＝t1s末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？

(3)若從t＝0時刻起，磁感應(yīng)強度逐漸減小，當棒以恒定速度v向右做勻速運動時，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流．則磁感應(yīng)強度應(yīng)怎樣隨時間變化(寫出B與t的關(guān)系式)？

 

答案：見詳解
解析：

(1)感應(yīng)電動勢E＝＝kl2，感應(yīng)電流I＝＝，由楞次定律可判定感應(yīng)電流方向為逆時針．

(2)t＝t1時，B＝B0＋kt1，F＝BIl，所以

F＝(B0＋kt1)．

(3)總磁通量不變，Bl(l＋vt)＝B0l2，所以

B＝

 


提示：


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，固定于水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動．此時abed構(gòu)成一個邊長為L的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計．開始時磁感應(yīng)強度為B0．
（1）若保持磁感應(yīng)強度B0不變，欲使ab在水平外力F作用下向右以v0勻速運動，則F的大小、方向如何？
（2）若從t=0時刻起，磁感應(yīng)強度均勻增加，每秒增加量為k，同時保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流大小和方向．
（3）在上述（2）的情況下，棒始終保持靜止，當t=t1時，垂直于棒的水平拉力為多大？
（4）若從t=0時刻起，磁感應(yīng)強度逐漸減小，當棒以恒定速度v向右做勻速運動時，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強度怎樣隨時間變化？（寫出B與t的關(guān)系式）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?鹽城三模）如圖所示，固定于水平面的U型金屬導軌abcd，電阻不計，導軌間距L=1.0m，左端接有電阻R=2Ω．金屬桿PQ的質(zhì)量m=0.2Kg，電阻r=1Ω，與導軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2，滑動時保持與導軌垂直．在水平面上建立x0y坐標系，x≥0的空間存在豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強度僅隨橫坐標x變化．金屬桿受水平恒力F=2.4N的作用，從坐標原點開始以初速度v0=1.0m/s向右作勻加速運動，經(jīng)t1=0.4s到達x1=0.8m處，g取10m/s2．
求：
（1）磁感應(yīng)強度與橫坐標x應(yīng)滿足的關(guān)系；
（2）金屬桿運動到x1處，PQ兩點間的電勢差；
（3）金屬桿從開始運動到B=
3
2
T處的過程中克服安培力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導軌PO、MN，PQ、MN的電阻不計，間距為d=0.5m．P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場中．電阻均為r=0.1Ω，質(zhì)量分別為m1=300g和m2=500g的兩金屬棒L1、L2平行的擱在光滑導軌上，現(xiàn)固定棒L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始做加速運動，試求：
（1）當電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時，棒L2的加速度多大？
（2）棒L2能達到的最大速度vm．
（3）若在棒L2達到最大速度vm時撤去外力F，并同時釋放棒L1，分析此后L1，L2各做什么運動？
（4）若固定棒L1，當棒L2的速度為v，且離開棒L1距離為S的同時，撤去恒力F，為保持棒L2做勻速運動，可以采用將B從原值（B0=0.2T）逐漸減小的方法，則磁感應(yīng)強度B應(yīng)怎樣隨時間變化（寫出B與時間t的關(guān)系式）？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?宿州二模）如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以某一速度向右做勻速運動．t=0時，磁感應(yīng)強度為B0，此時MN到達的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個邊長為L的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t=0開始，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化的圖象正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導軌PQ、MN，PQ、MN的電阻不計，間距為d=0.5m，PM兩端接有一理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=0.2T，電阻均為R=0.1Ω、質(zhì)量分別為m1=300g 和m2=500g的兩金屬棒L1、L2平行地擱在光滑的導軌上，現(xiàn)固定L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始作加速運動．試求：
（1）當電壓表讀數(shù)為0.2V時棒L2的加速度多大？
（2）棒L2能達到的最大速度？
（3）若在棒L2達到最大速度時撤去恒力F，并同時釋放L1，求L2達到穩(wěn)定的速度？
（4）若固定L1，當L2的速度為v，且離開棒L1距離為s的同時，撤去恒力F，為保持L2作勻速運動，可以采用將B從原值（設(shè)為B0）逐漸減少的方法，則該磁場隨時間怎樣變化（寫出B與時間t的關(guān)系式）．

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