如圖甲所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置.兩導(dǎo)軌間距為L,M、P 兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻,面MPQN與水平面的夾角為θ.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦

小題1:求桿在下滑過程中可以達(dá)到的最大速度值;
小題2:在桿加速下滑時,當(dāng)桿的速度大小為時,求此時桿加速度的大。

小題1:
小題2:
(1) (5分)當(dāng)a=0時,即時 ,
桿達(dá)到最大速度 
(2)(5分)當(dāng)桿速度為時,感應(yīng)電動勢,

此時電路中電流 
桿受到安培力
根據(jù)牛頓運(yùn)動定律,有 
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(17分)如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計,導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻.區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場,磁場寬度為s.一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒速度)的水平外力作用,從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動,測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大.(已知:l=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,s=1 m)

(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運(yùn)動;
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足vv0x,且棒在運(yùn)動到ef處時恰好靜止,則外力F作用的時間為多少?
(4)若在棒未出磁場區(qū)域時撤出外力,畫出棒在整個運(yùn)動過程中速度隨位移變化所對應(yīng)的各種可能的圖線.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN與PQ平行且間距為L,導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,導(dǎo)軌電阻不計,金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電量為q時,棒的速度大小為,則金屬棒ab在這一過程中
A.加速度大小為B.下滑位移大小為
C.產(chǎn)生的焦耳熱為D.受到的最大安培力大小為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖15甲所示,兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,相距為L,一理想電流表和電阻R與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直.導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、有效電阻為r.t=0時對金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F,金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,通過R的感應(yīng)電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示.下列關(guān)于穿過回路abMpa的磁通量Φ和磁通量的瞬時變化率以及a、b兩端的電壓U和通過金屬棒的電荷量q隨時間t變化的圖象中正確的是(設(shè)整個運(yùn)動過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計導(dǎo)軌的電阻)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌相距L=0.2m,勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里且B=0.5T、R=2Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻可忽略不計。今把m=8g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直,接觸良好,金屬棒的最大速度為       m/s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)將一質(zhì)量為m、總電阻為R、長為l、寬為l0的矩形線框MNPQ靜止擱置在水平平行絕緣導(dǎo)軌上,平行導(dǎo)軌的間距也為l,如圖所示。線框與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。在線框左側(cè)的導(dǎo)軌上有一長為l(即aa1=l)、寬度為l0、磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的間隔著分布的相同有界勻強(qiáng)磁場,相鄰的磁場區(qū)域間距為d(d >l0),磁場的邊界aa1、bb1垂直于導(dǎo)軌,磁場的方向豎直向上。現(xiàn)用大小為F的拉力水平向左作用在線框,線框恰好能夠勻速地穿過磁場區(qū)域aa1b1b。若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,求:

(1)線框通過aa1b1b磁場區(qū)域時的運(yùn)動速度;
(2)F作用前,MN與aa1之間的距離;
(3)線框在通過aa1b1b磁場區(qū)域的過程中所生的電熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用力將線圈abcd勻速拉出勻強(qiáng)磁場,下列說法正確的是
A.拉力所做的功等于線圈所產(chǎn)生的熱量
B.當(dāng)速度一定時,線圈電阻越大,所需拉力越小
C.對同一線圈,消耗的功率與運(yùn)動速度成正比
D.在拉出全過程中,導(dǎo)線橫截面所通過的電量與快拉、慢拉無關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在平行于水平地面的有界勻強(qiáng)磁場上方有三個單匝線圈A、B、C,從同一高度由靜止開始同時釋放,磁感線始終與線圈平面垂直,三個線圈都是由相同的金屬材料制成的正方形,A線圈有一個小缺口,B和C都閉合,但B的橫截面積比C的大,如圖所示,下列關(guān)于它們落地時間的判斷,正確的是(  )

A.A、B、C同時落地                 B. A最早落地
C.B和C在A之前同時落地            D. A和C在B之前同時落地

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

兩根相距為L=1m的足夠長的金屬導(dǎo)軌如圖所示放置,一組導(dǎo)軌水平,另一組平行導(dǎo)軌與水平面成37°角,拐角處連接一阻值為R=1Ω的電阻。質(zhì)量均為m=1kg的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,導(dǎo)軌電阻不計,兩桿的電阻均為R=1Ω。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動時,靜止的cd桿所受摩擦力為最大靜摩擦力,方向沿斜面向下。求此拉力的功率。(重力加速度g=10m/s2. 可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

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