形金屬導軌原靜止放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場穿過導軌平面，一根與等長的金屬棒平行放在導軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱、.已知磁感應強度=0.8 T;導軌質(zhì)量=2 kg，其中段長0.5 m、電阻=0.4 Ω,其余部分電阻不計；金屬棒質(zhì)量=0.6 kg、電阻=0.2 Ω、與導軌間的動摩擦因數(shù)=0.2.若向導軌施加方向向左、大小為=2 N的水平拉力，如圖所示.?

求：導軌的最大加速度、最大電流和最大速度.（設導軌足夠長，取10 m/s2）

解析：導軌受到棒水平向右的摩擦力?

根據(jù)牛頓第二定律并整理得?

剛拉動導軌時，0，安培力為零，導軌有最大加速度

=(2-0.2×0.6×10)/2 m/s2=0.4m/s2?

隨著導軌速度增大，感應電流增大，加速度減小，當a=0時，速度最大?

速度最大值為,電流最大為，此時導軌受到向右的安培力

=0

代入數(shù)據(jù)算得?A=2 A?

I=E/（R+r）?

=2×(0.2+0.4)/(0.8×0.5) m/s=3 m/s.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

U形金屬導軌abcd原靜止放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場穿過導軌平面，一根與b c等長的金屬棒PQ平行b c放在導軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f,已知磁感強度B＝0 .8 T；導軌質(zhì)量M＝2 kg，其中bc段長0 .5 m、電阻r= 0.4 Ω，其余部分電阻不計；金屬棒PQ質(zhì)量m = 0 .6 kg、電阻R = 0 .2Ω、與導軌間的摩擦因數(shù)μ＝0.2。若向導軌施加方向向左、大小為F＝2 N的水平拉力，如圖13所示。

求：導軌的最大加速度、最大電流和最大速度。（設導軌足夠長，g取10 m/s2) ?

圖13

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科目：高中物理 來源： 題型：

U形金屬導軌abcd原靜止放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場穿過導軌平面，一根與bc等長的金屬棒PQ平行bc放在導軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f.已知磁感應強度B=0.8 T，導軌質(zhì)量M=2 kg，其中bc段長0.5 m、電阻r=0.4 Ω，其余部分電阻不計；金屬棒PQ質(zhì)量m=0.6 kg、電阻R=0.2 Ω、與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.若向導軌施加方向向左、大小為F=2 N的水平拉力，如圖8-2-37所示.求：導軌的最大加速度、最大電流和最大速度.（設導軌足夠長，g取10 m/s2）

圖8-2-37

 

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