如圖所示,兩根相距L平行放置的光滑導(dǎo)電軌道,與水平面的夾角均為 ,軌道間有電阻R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab,由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)電軌道下滑.設(shè)下滑中ab桿始終與軌道保持垂直,且接觸良好,導(dǎo)電軌道有足夠的長(zhǎng)度,且電阻不計(jì).求:

(1)ab桿將做什么運(yùn)動(dòng) ?若開(kāi)始時(shí)就給ab沿軌道向下的拉力F使其由靜止開(kāi)始向下做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng) ().求拉力F與時(shí)間t的關(guān)系式.

金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)  F=m(a-gsinα)+·t

解析試題分析:(1)金屬桿受力如圖所示,當(dāng)金屬桿向下滑動(dòng)時(shí),速度越來(lái)越大,安培力F安變大,金屬桿加速度變小.隨著速度的變大,加速度越來(lái)越小.a(chǎn)b做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng),最終加速度變?yōu)榱悖饘贄U做勻速運(yùn)動(dòng).

(2)經(jīng)過(guò)時(shí)間t,ab桿速度v=at,感應(yīng)電流I=
由牛頓第二定律F+mgsinα-BILcosα=ma
F=m(a-gsinα)+·t.
考點(diǎn):導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);牛頓第二定律;
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)能夠分析出金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況,當(dāng)a=0時(shí),速度達(dá)到最大.

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,兩根相距L平行放置的光滑導(dǎo)電軌道,與水平面的夾角均為 α,軌道間有電阻R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab,由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)電軌道下滑.設(shè)下滑中ab桿始終與軌道保持垂直,且接觸良好,導(dǎo)電軌道有足夠的長(zhǎng)度,且電阻不計(jì).求:
(1)ab桿將做什么運(yùn)動(dòng)?
(2)若開(kāi)始時(shí)就給ab沿軌道向下的拉力F使其由靜止開(kāi)始向下做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)(a>gsinα).求拉力F與時(shí)間t的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,兩根相距l(xiāng)=0.25m平行放置的導(dǎo)電軌道,傾角α=30°,B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上.今在導(dǎo)軌上放一重為2N,電阻不計(jì)的金屬桿ab,其最大靜摩擦力為金屬棒對(duì)導(dǎo)軌壓力的
3
倍,電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,不計(jì)電源內(nèi)阻,則能使金屬棒靜止在斜面上的電阻R的取值范圍是什么?

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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,兩根相距L=0.5m,處于同一水平面平行金屬直導(dǎo)軌,放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌左端用導(dǎo)線邊接一個(gè)定值電阻R,一根垂直導(dǎo)軌的金屬棒在△t=0.5s時(shí)間內(nèi),由位置ab勻速滑動(dòng)到位置a′b′,使閉合電路的磁通量由1.5Wb增大到2.5Wb.
(1)求在△t時(shí)間內(nèi)閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E;
(2)若在△t時(shí)間內(nèi),電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流I=0.5A,求此過(guò)程中金屬棒受到的安培力大小F.

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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,兩根相距L=0.5m的平行金屬足夠長(zhǎng)導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,分界線O1O2右側(cè)為磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.6T方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),左側(cè)為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2=0.4T方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)軌上橫放著兩條金屬細(xì)桿,構(gòu)成矩形閉合回路,每條金屬細(xì)桿的質(zhì)量m=0.2kg,電阻為R=1.5Ω,回路中其余部分電阻可不計(jì).開(kāi)始時(shí),ef速度為0,給cd一個(gè)大小為v0=2.6m/s水平向右的初速度,不計(jì)金屬細(xì)桿與導(dǎo)軌之間的摩擦且接觸良好.求:
(1)金屬細(xì)桿ef的最大加速度.
(2)金屬細(xì)桿,ef的最大速度.
(3)通過(guò)金屬細(xì)桿ef的最多電荷量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線在周圍某一點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與電流成正比,與導(dǎo)線到這一點(diǎn)的距離成反比.如圖所示,兩根相距L的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有電流I和3I.在兩導(dǎo)線的連線上有a、b、c三點(diǎn),a點(diǎn)為兩根直導(dǎo)線連線的中點(diǎn),b、c兩點(diǎn)距導(dǎo)線的距離均為L(zhǎng).下列說(shuō)法正確的是(  )精英家教網(wǎng)
A、a點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同B、a點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為8:1C、c點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D、c點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為5:1

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