题目内容
6.如图,两条光滑金属导轨MN,PQ相互平行地固定在水平桌面上,导轨之间的间距L=0.2m,导轨处于磁感应强度B=2T、方向竖直向下的匀强磁场中,两导轨左端接有一阻值R=0.4Ω的小灯泡.导体棒MN垂直放置在导轨上,当用一水平恒力F作用在导体MN上,使之以v=6m/s的速度匀速向右运动,小灯泡恰能正常发光(除灯泡外其余电阻不计),求:(1)感应电动势的大小;
(2)水平恒力F的大小.
分析 考察电磁感应以及电路知识
(1)直接根据导体切割磁感线的公式,计算感应电动势的;
(2)匀速运动,根据平衡条件求解.
解答 解:根据题意可得:
(1)导体棒切割磁感线产生感应电动势,根据公式可得:
E=BLv=2×0.2×6=2.4(V);
(2)由于cd做匀速直线运动,所以运动方向上受力平衡
对cd受力分析,发现 cd水平方向受到两个力,
故,F=F安
F安=BIL=$\frac{{{B}^{2}L}^{2}v}{R}$=$\frac{4×0.04×6}{0.4}$=2.4(N).
答:(1)感应电动势的大小为2.4V;
(2)水平恒力F的大小为2.4N.
点评 本题是对电磁学,电路以及力学知识的综合考察,先应用公式求感应电动势E=BLV,再利用欧姆定律求解电流,最后应用安培力公式求解安培力,第二问根据平衡条件可直接得出恒力等于安培力.
练习册系列答案
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1.如图1所示,平行板电容器A板的电势UA=0,B板的电势UB随时间的变化规律如图2.若电子只受电场力的作用,不计重力,且从A板释放时初速度为零(设两板间距足够大),则( )
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11.以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )
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18.如图,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),物块A静止在左侧面上,物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为θ,则A、B分别对球面的压力大小之比为( )
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15.2016年10月17日,我国用长征二号FY11运载火衡将“神舟十一号”飞船送入预定转移轨道.关于火箭发射.下列说法正确的是( )
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B. | 火箭刚离开发射架时,火箭处于超重状态 | |
C. | 火箭发射时,喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力 | |
D. | 火箭喷出气体的质量与火箭本身质量之比越大,火箭获得的速度越小 |