如圖所示，兩根豎直平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌相距為L，中間接有一阻值為R的定值電阻，在兩導(dǎo)軌間abdc矩形區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向里，寬度為d．一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場上邊邊界相距d0．現(xiàn)使棒MN由靜止開始釋放，當(dāng)MN最終離開磁場前已開始做勻速直線運動，導(dǎo)軌電阻不計，棒下落過程中始終保持水平，并與導(dǎo)軌接觸良好．

(1)求MN在離開磁場下邊界時的速度大��；

(2)在通過磁場區(qū)域的過程中，求電流所做的功；

(3)試分析討論棒在磁場中各種可能出現(xiàn)的運動情況及其對應(yīng)的條件．

答案：
解析：

　　(1)設(shè)MN離開磁場邊界前做勻速運動的速度為v，產(chǎn)生的電動勢為＝BLv(1分)

　　電路中電流I＝(1分)

　　對MN，由平衡條件得mg－BIL＝0(1分)　解得v＝(1分)

　　(2)由能量守恒定律：mg(d0＋d)＝W電＋mv2(2分)

　　解得(2分)

　　(3)設(shè)棒剛進入磁場時的速度為v0，由mgd0＝mv02，得v0＝

　　棒在磁場中勻速時速度為v＝，則

　�、佼�(dāng)v0＝v，即d0＝時，棒進入磁場后即開始做勻速直線運動(1分)

　�、诋�(dāng)v0＜v，即d0＜時，棒進入磁場后做先加速后勻速直線運動(1分)

　　③當(dāng)v0＞v，即d0＞時，棒進入磁場后做先減速后勻速直線運動(1分)

　　d0與關(guān)系的表述總共2分


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根豎直固定的金屬導(dǎo)軌ad和bc相距l(xiāng)=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，MN桿和EF桿的電阻分別為0.2Ω（豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計），EF桿放置在水平絕緣平臺上，回路NMEF置于勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強度B=1T，試求：
（1）EF桿不動，MN桿以0.1m/s的速度向上運動時，桿MN兩端哪端的電勢高？MN兩端電勢差為多大？
（2）當(dāng)MN桿和EF桿的質(zhì)量均為m=10-2kg．MN桿須有多大的速度向上運動時，EF桿將開始向上運動？此時拉力的功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根豎直固定的足夠長的金屬導(dǎo)軌ad和bc相距L=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和EF的質(zhì)量均為m=10-2kg，可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，MN桿和EF桿的電阻均為0.2Ω（豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計），EF桿放置在水平絕緣平臺上，整個裝置處于勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強度B=1.0T，現(xiàn)讓MN桿在恒定拉力作用下由靜止開始向上加速運動，當(dāng)MN桿加速到最大速度時，EF桿對絕緣平臺的壓力為零（g取10m/s2）
（1）定性說明在達到最大速度前MN桿的運動性質(zhì)（不用說明理由）；
（2）達到最大速度時，拉力對MN桿做功的功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根豎直固定的足夠長的金屬導(dǎo)軌ad和bc，相距為L；另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，二者的質(zhì)量均為m，在兩導(dǎo)軌之間部分的電阻均為R（豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計）；空間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場區(qū)域足夠大；開始時MN與EF疊放在一起放置在水平絕緣平臺上，現(xiàn)用一豎直向上的牽引力使MN桿由靜止開始勻加速上升，加速度大小為a，試求：
（1）時間t0內(nèi)流過MN桿的電量（設(shè)EF桿還未離開水平絕緣平臺）；
（2）至少經(jīng)多長時間EF桿能離開平臺．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng) 如圖所示，兩根豎直平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌相距為L，中間接有一阻值為R的定值電阻，在兩導(dǎo)軌間abdc矩形區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向里，寬度為d．一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場上邊邊界相距d0．現(xiàn)使棒MN由靜止開始釋放，當(dāng)MN最終離開磁場前已開始做勻速直線運動，導(dǎo)軌電阻不計，棒下落過程中始終保持水平，并與導(dǎo)軌接觸良好．
（1）求MN在離開磁場下邊界時的速度大�。�
（2）在通過磁場區(qū)域的過程中，求電流所做的功；
（3）試分析討論棒在磁場中各種可能出現(xiàn)的運動情況及其對應(yīng)的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根豎直固定的足夠長的金屬導(dǎo)軌ad和bc相距L=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和EF的質(zhì)量均為m=10-2kg，可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，MN桿和EF桿的電阻均為0.2Ω（豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計），EF桿放置在水平絕緣平臺上，整個裝置處于勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強度B=1.0T，現(xiàn)讓MN桿在恒定拉力作用下由靜止開始向上加速運動，當(dāng)MN桿向上運動了0.5m后速度達到最大，此時EF桿恰好對絕緣平臺的壓力為零．（g取10m/s2）試求：
（1）達到最大速度時，拉力對MN桿做功的功率；
（2）這一過程中，MNEF回路中產(chǎn)生的焦耳熱．

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