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(09年江西重点中学一模)10)如图所示,MNPQF1HJ是四根相互平行的长金属导轨,它们的间距相等,均为L=30cm.长为3L、电阻为R=03 的金属棒可紧贴四导轨,沿导轨方向无摩擦的运动.在导轨MNPQ的左端连接有阻值为Ro=01的电阻,在金属导轨FIHJ的右端连接有一对水平放置、间距为d=18 m的平行金属板.除该金属板外,整套装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B=04T.用~适当的拉力使金属棒以速率v=5ms向右运动,此时金属板间一带电微粒恰好悬浮在两板的正中央.取g=l0ms2,求:

(1)带电微粒的比荷:

(2)为维持金属棒的匀速运动,加在金属棒上的拉力的功率.

答案

解析

1)根据法拉第电磁感应定律可求三段的感应电动势

 

        1分)

 

     根据闭合电路欧姆定律求出bc两点间的电势差

 

             1分)

 

           1分)

 

    金属板间的电势差为

 

          2分)

 

    由平衡条件可得1分)

 

  2)金属棒所受安培力为2分)

 

    加在金属棒上的拉力的功率2分)

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