ab和cd為相距0.20m的平行金屬導(dǎo)軌，其右端與一阻值R＝0.10Ω的電阻相連，電阻為r＝0.60Ω的均勻金屬棒MN可緊貼平行導(dǎo)軌運動．相距d＝0.20m，水平放置的兩平行金屬板A，B分別與金屬棒兩端M，N相連．已知MP＝PQ＝QN，導(dǎo)軌和連線的電阻忽略不計．整個裝置處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示．當(dāng)MN以速度向右運動時，恰能使帶電微粒以速度在金屬板A，B間做勻速圓周運動，求金屬棒MN運動速度大小的取值范圍．(g取10m/)

＜0.66m/s  


解析:

金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E＝BL，L＝3d，

　　又在電路abcd中，R兩端電壓為U＝，

　　式中，，

　　即  U＝·R＝R，

　　可得A，B間電壓E＋U，

　　以上各式聯(lián)立可得

　   　B·，　　�、�

　　代入數(shù)據(jù)得；

　　微粒能夠做圓周運動有mg＝qE，　　　②

　　   2E＝，　　　 　　　　　　　③

　　作圓周運動半徑為R＝， 　　　　④

　　且R＜，　　　　　　　　　 　　　⑤

　�、佗冖邰堍萋�(lián)立得：

       ＜m/s＝0.66m/s．

　　即金屬棒MN運動速度的大小的取值范圍為＜0.66m/s．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?寶山區(qū)一模）相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計．a(chǎn)b棒在方向豎直向上，大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌勻加速運動，同時cd棒也由靜止釋放．（g=10m/S2）
（1）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大��；
（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；
（3）求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時間t0，并在圖（c）中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?浦東新區(qū)一模）相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計．a(chǎn)b棒在方向豎直向上，大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌勻加速運動，同時cd棒也由靜止釋放．

（1）指出在運動過程中ab棒中的電流方向和cd棒受到的安培力方向；
（2）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大��；
（3）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；
（4）判斷cd棒將做怎樣的運動，求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時間t0，并在圖（c）中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：

相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖1所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計．a(chǎn)b棒在方向豎直向上，大小按圖2所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌向上勻加速運動，同時cd棒也由靜止釋放．（g=10m/S2）
（1）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大�。�
（2）已知在2s內(nèi)外力F做功26.8J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；
（3）求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時間t0，并在圖3中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖線．

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科目：高中物理 來源：桂壯紅皮書·高考總復(fù)習(xí)系列·高考紅皮書·物理 題型：038

ab和cd為相距0.20m的平行金屬導(dǎo)軌，其右端與一阻值R＝0.10Ω的電阻相連，電阻為r＝0.60Ω的均勻金屬棒MN可緊貼平行導(dǎo)軌運動．相距d＝0.20m，水平放置的兩平行金屬板A，B分別與金屬棒兩端M，N相連．已知MP＝PQ＝QN，導(dǎo)軌和連線的電阻忽略不計．整個裝置處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示．當(dāng)MN以速度向右運動時，恰能使帶電微粒以速度在金屬板A，B間做勻速圓周運動，求金屬棒MN運動速度大小的取值范圍．(g取10m/)

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