如圖所示，AB、CD是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B.在導(dǎo)軌的A、C端連接一個(gè)阻值為R的電阻.一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑.求：

(1)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab棒的加速度的大小.

(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab棒的最大速度.(已知ab和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì))

解：(1)ab棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為零，棒中無(wú)感應(yīng)電流，只受重力彈力和摩擦力作用.由牛頓第二定律得：F=mgsinθ-μmgcosθ=ma 

a=gsinθ-μgcosθ 

(2)ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力如上圖所示，ab棒所受安培力F沿斜面向上，大小為F=BIL=B2L2v／R，則ab棒下滑的加速度

a=[mgsinθ-(μmgcosθ+F)]／m 

ab棒由靜止開(kāi)始下滑，速度v不斷增大，安培力F也增大，加速度a減小.當(dāng)a=0時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此后ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)最大

mgsinθ-(μmgcosθ+B2L2v／R)=0 

解得ab棒的最大速度

vm=mgR(sinθ-μcosθ)／B2L2

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，．AC端連有電阻值為R的電阻．若將一質(zhì)量為M、電阻為r的金屬棒EF垂直于導(dǎo)軌在距BD端s處由靜止釋放，在棒EF滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段．今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把棒EF從BD位置由靜止推至距BD端s處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到BD端．（導(dǎo)軌的電阻不計(jì)）
（1）求棒EF下滑過(guò)程中的最大速度；
（2）求恒力F剛推棒EF時(shí)棒的加速度；
（3）棒EF自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過(guò)程中，電阻R上有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，ab、cd是豎直面內(nèi)兩根固定的光滑細(xì)桿，ab、cd兩端位于相切的兩個(gè)豎直圓周上，每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)（圖中未畫出），兩個(gè)滑環(huán)分別從a、c處釋放（初速為0），用t1、t2依次表示滑環(huán)從a到b和從c到d所用的時(shí)間，則t1
等于
等于
t2．（填“大于、等于或小于”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，AB和CD為半徑為R=1m的1/4圓弧形光滑軌道，BC為一段長(zhǎng)2m的水平軌道．質(zhì)量為2kg的物體從軌道A端由靜止釋放，若物體與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，試求：
（l）物體第1次沿CD弧形軌道可上升的最大高度．
（2）物體最終停下來(lái)的位置與B點(diǎn)的距離．
（3）如果物體的質(zhì)量是4千克，則物體最終停下來(lái)的位置與B點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?自貢模擬）如圖所示，ab、cd為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距l(xiāng)為0.5m，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)4Ω的電阻R，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒ef垂直地放置導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好．金屬棒的電阻r大小為1Ω，導(dǎo)軌的電
阻不計(jì)．整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F使棒從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．當(dāng)棒的速度達(dá)到v0=3m/s后保持拉力的功率恒為5W，從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)（即此時(shí)t=0），已知從計(jì)時(shí)開(kāi)始直至金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)程中電流通過(guò)電阻R做的功為6.72J．試解答以下問(wèn)題：
（1）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度V是多少？
（2）金屬棒從t=0開(kāi)始直至達(dá)到穩(wěn)定速度所需的時(shí)間是多少？
（3）試估算金屬棒從t=0開(kāi)始，直至達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量的最大值是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，ab、cd是固定在豎直平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的金屬框架，bc段接有一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，ef是一條不計(jì)電阻的金屬桿，桿兩端與ab和cd接觸良好且能無(wú)摩擦下滑（不計(jì)空氣阻力），下滑時(shí)ef始終處于水平位置，整個(gè)裝置處于方向垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ef從靜止下滑，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)S，則在閉合開(kāi)關(guān)S后（　　）
A、ef的加速度大小不可能大于gB、無(wú)論何時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S，ef最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度都相同C、無(wú)論何時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S，ef最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電流的功率都相同D、ef勻速下滑時(shí)，減少的機(jī)械能大于電路消耗的電能

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