(03年江蘇卷)(13分)如圖所示,兩根平行金屬導軌固定在水平桌面上,每根導軌每米的電阻為r0=0.10Ω/m,導軌的端點PQ用電阻可以忽略的導線相連,兩導軌間的距離l=0.20m。有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面,已知磁感應(yīng)強度B與時間t的關(guān)系為B=kt,比例系數(shù)k=0.020T/s。一電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦低滑動,在滑動過程中保持與導軌垂直。在t=0時刻,金屬桿緊靠在PQ端,在外力作用下,桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒,求?I>t=6.0s時金屬桿所受的安培力。

  解析

以a表示金屬桿的加速度,在t時刻,金屬桿與初始位置的距離為 L=

 

    此時桿的速度  v=at

 

      這時,桿與導軌構(gòu)成的回路的面積  S=LI

 

    回路中的感應(yīng)電動勢  E=S+Blv

 

       而 B=kt  =k

 

        回路中的總電阻  R=2Lr0  

 

回路中的感應(yīng)電流  i=     安培力 F=Bli

 

解得 F= 

  

代入數(shù)據(jù)為  F=1.44×103N

練習冊系列答案
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(03年江蘇卷)(13分)如圖所示,兩根平行金屬導軌固定在水平桌面上,每根導軌每米的電阻為r0=0.10Ω/m,導軌的端點P、Q用電阻可以忽略的導線相連,兩導軌間的距離l=0.20m。有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面,已知磁感應(yīng)強度B與時間t的關(guān)系為B=kt,比例系數(shù)k=0.020T/s。一電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦低滑動,在滑動過程中保持與導軌垂直。在t=0時刻,金屬桿緊靠在PQ端,在外力作用下,桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒樱笤?I>t=6.0s時金屬桿所受的安培力。

      

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A.乙分子從ab做加速運動,由bc做減速運動

B.乙分子從ac做加速運動,到達c時速度最大

C.乙分子由ab的過程中,兩分子間的分子勢能一直減少

D.乙分子由bd的過程中,兩分子間的分子勢能一直增加

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(03年江蘇卷)如圖,一玻璃柱體的橫截面為半圓形。細的單色光束從空氣向柱體的O點(半圓的圓心),產(chǎn)生反射光束1和透射光束2。已知玻璃折射率為,入射角為45°(相應(yīng)的折射角為24°)。現(xiàn)保持入射光不變,將半圓柱繞通過O點垂直于圖面的軸線順時針轉(zhuǎn)過15°,如圖中虛線所示,則(   )

A.光束1轉(zhuǎn)過15°

B.光束1轉(zhuǎn)過30°

C.光束2轉(zhuǎn)過的角度小于15°

D.光束2轉(zhuǎn)過的角度大于15°

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(03年江蘇卷)如圖,ab都是厚度均勻的平玻璃板,它們之間的夾角為φ。一細光束以入射角θP點射入,θ>φ。已知此光束由紅光和藍光組成。則當光束透過b板后         (    )

A.傳播方向相對于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)φ

B.傳播方向相對于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)φ

C.紅光在藍光的左邊

D.紅光在藍光的右邊

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