匀强磁场中 为什么ab cd的感应电动势同向 安培力和洛伦兹力确实相反的

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-01-03 20:43 标签： 安培力公式
如图甲所示，空间存在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，ab、cd是相互平行的间距为l的长直导轨，它们处于同一水平面内，左端由金属丝bc相连，MN是跨接在导轨上质量为m的导体棒，已_百度作业帮
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如图甲所示，空间存在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，ab、cd是相互平行的间距为l的长直导轨，它们处于同一水平面内，左端由金属丝bc相连，MN是跨接在导轨上质量为m的导体棒，已知MN与bc的总电阻为R，ab、cd的电阻不计．用水平向右的拉力使导体棒沿导轨做匀速运动，并始终保持棒与导轨垂直且接触良好．图乙是棒所受拉力和安培力与时间关系的图象，已知重力加速度为g．（1）求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ；（2）已知导体棒发生位移s的过程中bc边上产生的焦耳热为Q，求导体棒的电阻值；（3）在导体棒发生位移s后轨道变为光滑轨道，此后水平拉力的大小仍保持不变，图丙中Ⅰ、Ⅱ是两位同学画出的导体棒所受安培力随时间变化的图线．判断他们画的是否正确，若正确请说明理由；若都不正确，请你在图中定性画出你认为正确的图线，并说明理由．（要求：说理过程写出必要的数学表达式）
（1）根据导体棒MN匀速运动可知它受牵引力、安培力和摩擦力f三力平衡，由图象可知拉力大小为F0，安培力大小为F0，根据牛顿第二定律有：F0-F0-f=0f=μFN，FN=mg&解得μ=02mg（2）根据功能关系可知导体棒MN克服安培力做功将机械能转化为电能，在电路中电能转化为电热，电路中的总电热Q总=F0os设导体棒的电阻值为r，根据电阻串联关系可知=总-QQ总&解得r=R（1-0S）（3）两位同学画的图线都不正确．设导体棒运动的速度大小为v，产生的感应电动势为E，感应电流为I&F安=BIlI=解得F安=2l2vRE=Blv根据牛顿第二定律有F0-F安=ma分析可知随着导体棒加速，安培力F安逐渐增大，加速度逐渐减小．当F安=F0时导体棒将做匀速运动，F安不再变化．其变化过程如图所示．答：（1）导体棒与导轨间的动摩擦因数是02mg；（2）已知导体棒发生位移s的过程中bc边上产生的焦耳热为Q，导体棒的电阻值是R（1-0S）；（3）两位同学画的图线都不正确，如上图．
本题考点：
导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；闭合电路的欧姆定律；安培力．
问题解析：
（1）根据导体棒MN匀速运动时列出平衡等式求解（2）根据安培力做功量度电路中产生的电能列出等式，根据电阻串联关系求解（3）应用闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律列出等式求解如图所示，两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨ab、cd置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的_百度知道
如图所示，两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨ab、cd置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的
/zhidao/wh%3D450%2C600/sign=b0e44a5eaf98ca029afbc3eb1adabd3fd1f41345b17、cd置于匀强磁场中.baidu.hiphotos://d.baidu，当用外力F拉着金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动.com/zhidao/pic/item/18d8bc3eb1adabd3fd1f41345b17如图所示.jpg" target="_blank" title="点击查看大图" class="ikqb_img_alink"><img class="ikqb_img" src="http.jpg" esrc="http？（2）导体杆MN所受的拉力多大，速度v=/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=2a0ccaafd36776cdcbdd875c/18d8bc3eb1adabd3fd1f41345b17：（1）磁场的磁感应强度B为多少，磁场方向垂直纸面向里.hiphotos，产生的感应电动势为3V．求，两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨ab://d
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出门在外也不愁如图所示，U形线框abcd处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，长度为L的直导线MN中间串有一个电压表跨接在ab与cd上且与ab垂直，它们之间的接触是完全光滑的，R为电_百度作业帮
如图所示，U形线框abcd处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，长度为L的直导线MN中间串有一个电压表跨接在ab与cd上且与ab垂直，它们之间的接触是完全光滑的，R为电
如图所示，U形线框abcd处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，长度为L的直导线MN中间串有一个电压表跨接在ab与cd上且与ab垂直，它们之间的接触是完全光滑的，R为电阻，C为电容器．现令MN以速度v0向右匀速运动，用U表示电压表的读数，Q表示电容器所带电荷量，C表示电容器的电容，F表示对MN的拉力，设电压表的体积很小，其中线圈切割磁感线对MN间的电压的影响可以忽略不计，则（　　）A．U=BLv0&&&F=0B2L2RB．U=0&&F=0C．Q=CU&&&& F=0D．U=0& Q=0
A、B、当导线MN匀速向右运动时，导线所受的合力为零，说明导线不受安培力，无需拉力便可做匀速运动，即有F=0．由安培力公式F=BIL知，电路中电流I=0，则电压表的读数U=0．此时导线MN产生的感应电动势恒定，由于电路中没有电流，MN的内电压为零，根据闭合电路欧姆定律得知，电容器两板间的电压为 U=E=BLv0．故A错误，B正确．C、D、电容器两板间的电压为U′=BLv0，则电容器所带电荷量Q=CBLv0≠CU，故C，D错误．故选：B
本题考点：
导体切割磁感线时的感应电动势；电容；闭合电路的欧姆定律．
问题解析：
MN以速度v向右做匀速运动时，导线产生的感应电动势恒定，对电容器不充电也不放电，电路中无电流，电容器两板间的电压等于感应电动势，即可求出电荷量．匀速时，电路中没有电流，不受安培力，无需拉力．如图所示，光滑的金属导轨置于水平面内，匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁场区域足够大．导线ab、cd平行放置在导轨上，且都能自由滑动．当导线ab在拉力F作用下向左运动时，下列判_百度作业帮
如图所示，光滑的金属导轨置于水平面内，匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁场区域足够大．导线ab、cd平行放置在导轨上，且都能自由滑动．当导线ab在拉力F作用下向左运动时，下列判
如图所示，光滑的金属导轨置于水平面内，匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁场区域足够大．导线ab、cd平行放置在导轨上，且都能自由滑动．当导线ab在拉力F作用下向左运动时，下列判断错误的是（　　）A．导线cd也向左运动B．导线cd内有电流，方向为c→dC．磁场对ab的作用力方向向右D．磁场对ab和cd的作用力方向相同
A、ab向左做切割磁感线运动，由右手定则判断知，ab中产生的感应电流方向为b→a，cd中电流方向为c→d，由左手定则判断可知，cd棒所受的安培力方向向左，故cd向左做加速运动，故AB正确；C、由右手定则判断知，ab中产生的感应电流方向为a→b，由左手定则可知，磁场对ab的作用力向右，故C正确；D、由A可知，磁场对cd的作用力向左，由C可知，磁场对ab的作用力向右，磁场对ab和cd的作用力方向相反，故D错误；本题选错误的，故选：D．
本题考点：
导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律．
问题解析：
ab向左做切割磁感线运动，产生感应电流，此感应电流流过cd，cd受到安培力而运动起来，先根据右手定则判断回路中感应电流的方向，再由左手定则判断ab、cd所受的安培力方向，然后判断cd的运动方向．（2009o烟台二模）如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.5T．导体棒ab与cd的电阻均为0.1Ω，质量均为0.01kg
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（2009o烟台二模）如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.5T．导体棒ab与cd的电阻均为0.1Ω，质量均为0.01kg
（2009o烟台二模）如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.5T．导体棒ab与cd的电阻均为0.1Ω，质量均为0.01kg&&现用竖直向上的力拉ab棒，使之匀速向上运动，此时cd棒恰好静止．已知棒与导轨始终接触良好，导轨足够长，g取1Om/s2，则（　　）A．ab棒向上运动的速度为2m/sB．ab棒受到的拉力大小为0.2NC．在2s时间内，拉力做功为0.4JD．在2s时间内，ab棒上产生的焦耳热为O.4J
A、cd静止不动，cd棒受到的安培力等于它的重力，，2L2＝2m/s，故A正确；B、使导体棒ab匀速上升，棒ab受到向下的重力G、向下的安培力F和拉力，则ab棒受到的拉力F拉=F+G=2mg=0.2N，故B正确．C、在2s内拉力做的功，W=F拉vt=0.2×2×2J=0.8J，故C错误．D、在2s内，ab棒上产生的焦耳热为：2oRt＝0.2J，故D错误．故选：AB．
本题考点：
导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
问题解析：
要使cd始终保持静止不动，cd棒受到的安培力与重力平衡，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解．

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