题目内容
【题目】小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所示。在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的读数为G1,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计。直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动,这时电子测力计的读数为G2,铜条在磁场中的长度L。则铜条匀速运动时所受安培力的方向是________,大小是_________,磁感应强度的大小是_______。
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【答案】竖直向上 G2-G1
【解析】
考查楞次定律,导体切割磁感线产生感应电动势。
[1].根据楞次定律,导体棒所受安培力阻碍其相对磁铁的运动,所以铜条所受安培力的方向向上;
[2] [3].铜条向下匀速运动时,铜条切割磁感线产生的感应电动势:
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闭合回路中的感应电流:
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铜条受到竖直向上的安培力:
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根据牛顿第三定律,磁铁受到铜条竖直向下的反作用力,大小
;对磁铁受力分析并根据平衡条件有:
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联立解得:
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。
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