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如图所示,两根间距为L=0.5m的平行金属导轨,其cd左侧水平,右侧为竖直的14圆弧,圆弧半径r=0.43m,导轨的电阻与摩擦不计,在导轨的顶端接有R1=10Ω的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁
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如图所示,两根间距为L=0.5m的平行金属导轨,其cd左侧水平,右侧为竖直的
圆弧,圆弧半径r=0.43m,导轨的电阻与摩擦不计,在导轨的顶端接有R1=10Ω的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,现有一根电阻R2=0.5Ω的金属杆在水平拉力作用下,从图中位置ef由静止开始做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,开始运动时水平拉力F=1.5N,经2s金属杆运动到cd时撤去拉力,此时理想电压表的示数为0.225V,此后金属杆恰好能到达圆弧最高点ab,g=10m/s2,求:
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(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)金属杆从cd运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热.
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(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)金属杆从cd运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热.
▼优质解答
答案和解析
(1)金属杆运动到cd时,由欧姆定律可得:I=UR1=0.225V10Ω=0.0225A,由闭合电路的欧姆定律可得E=I(R1+R2)=0.0225A×(10+0.5)=0.23625V,金属杆的速度v=at=3m/s,由法拉第电磁感应定律可得E=BLv,解得B=ELv=0.23...
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