电磁学计算题

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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置,两导轨间距d=0.5m,导轨平面与水平面的夹角为θ=30° ,导轨N 、Q两端连接阻值R=10 Ω的电阻。导轨平面内分布着有界匀强磁场区域I和II,磁场方向均垂直于导轨平面向上,区域I的上边界距导轨M、P端X1=0.9 m,上、下边界之间的距离X2=0.35 m,下边界与区域II的上边界之间的距离X3=1.2 m,区域I的磁感应强度大小B1=10 T,区域II的磁感应强度大小B2=5 T。质量m=0.5 kg的金属棒垂直导轨放置,与两导轨接触良好。将金属棒从M、P端由静止释放,进人区域II时恰好做匀速运动,取g=10m/s²,不计金属棒及导轨的电阻。求

(1)金属棒进人磁场区域II时的速度

(2)金属棒经过磁场区域I所用的时间


答案如下:

解析:(1)金属棒进入区域 II 时,感应电动势 E=B2dv

电路中的电流I=E/R

金属棒所受安培力 F=IdB2

因为金属棒匀速运动,有 F =mg sin 30°

解得 v=4m/s

高中物理知识点总结

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