如圖所示，在相距L=0.5 m的兩條水平放置無(wú)限長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌上，放置兩根金屬棒ab和cd，兩棒的質(zhì)量均為m=0.1 kg，電阻均為R=3 Ω，整個(gè)裝置處于無(wú)限大、豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T，導(dǎo)軌電阻及摩擦力均不計(jì).從t=0時(shí)刻開始，用一水平向右的恒力F作用于ab棒上，使ab棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t=4 s，回路達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)，此后回路中電流保持0.6 A不變.求第4 s時(shí)

(1)cd棒的加速度大�。�

(2)ab棒與cd棒的速度之差；

(3)ab棒的速度大小.

(1)3 m/s2  (2)7.2 m/s  (3)15.6 m/s

解析：(1)Ecd=BLI=1×0.5×0.6 N=0.3 N

cd棒的加速度=3 m/s2.

(2)IR總=BLvab-BLvcd=BL·Δv

代入數(shù)值，解得Δv=7.2 m/s，

回路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，兩棒有共同的加速度.

(3)對(duì)于ab棒：F-Fcd=ma

解得F=0.6 N

根據(jù)動(dòng)量定理，對(duì)于ab棒：

(F-BL)t=mvab；

對(duì)于cd棒：BLt=mvcd

其中I為平均電流，由以上兩式得

Ft=mvab+mvcd

代入數(shù)值，得vab=15.6 m/s.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在相距為L(zhǎng)的光滑的足夠長(zhǎng)的水平軌道上放有一金屬桿AB，在光滑的傾斜軌道上放有另一個(gè)質(zhì)量為m的金屬桿CD，金屬桿與軌道接觸良好，整個(gè)回路電阻為R，傾斜軌道與水平面夾角為30°．有一一個(gè)與水平軌道平面垂直、方向向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；有另一個(gè)與傾斜軌道平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．為了使CD能夠靜止，金屬桿船在外力F作用下向左勻速運(yùn)動(dòng)，試問(wèn)：
（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的方向；
（2）通過(guò)CD桿的電流大��；
（3）外力F的功率是多大？

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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，在相距為L(zhǎng)的光滑的足夠長(zhǎng)的水平軌道上放有一金屬桿AB，在光滑的傾斜軌道上放有另一個(gè)質(zhì)量為m的金屬桿CD，金屬桿與軌道接觸良好，整個(gè)回路電阻為R．傾斜軌道與水平面夾角為30°．有一個(gè)與水平軌道平面垂直、方向向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；有另一個(gè)與傾斜軌道平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．為了使CD能夠靜止，金屬桿AB在外力作用下向左勻速運(yùn)動(dòng)，求：
（1）通過(guò)CD桿的電流大小和方向；
（2）外力F是多大？
（3）金屬桿AB運(yùn)動(dòng)的速度V是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：浙江省寧波市八校2011－2012學(xué)年高二下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題 題型：038

如圖所示，在相距L＝0.5 m的兩條水平放置的足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌，不計(jì)電阻，廣闊的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直向上穿過(guò)導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T，垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒ab和cd，電阻r均為1 Ω，質(zhì)量m都是0.1 kg，兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好．從0時(shí)刻起，用一水平向右的拉力F的以恒定功率P＝2 W作用在ab棒上，使ab棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，回路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)．求：

(1)若將cd固定不動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)回路abcd中的電流方向如何？此時(shí)ab棒穩(wěn)定速度為多大？

(2)當(dāng)t＝2.2 s時(shí)ab棒已達(dá)到穩(wěn)定速度，求此過(guò)程中cd棒產(chǎn)生的熱量Q？

(3)若讓cd棒也能在軌道上自由滑動(dòng)，并將拉力改成恒力F0，發(fā)現(xiàn)t0時(shí)刻后回路剛好達(dá)到穩(wěn)定，請(qǐng)?jiān)谙聢D中定性畫出ab、cd兩棒的速度－時(shí)間圖象．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在相距L=0.5 m的兩條水平放置無(wú)限長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌上，放置兩根金屬棒ab和cd，兩棒的質(zhì)量均為m=0.1 kg，電阻均為R=3 Ω，整個(gè)裝置處于無(wú)限大、豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T，導(dǎo)軌電阻及摩擦力均不計(jì).從t=0時(shí)刻開始，用一水平向右的恒力F作用于ab棒上，使ab棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t=4 s，回路達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)，此后回路中電流保持0.6 A不變.求第4 s時(shí)

(1)cd棒的加速度大小；

(2)ab棒與cd棒的速度之差；

(3)ab棒的速度大小.

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