18. 如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為r0=0.10/m，導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20 m.有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于桌面，已知磁感強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為B=kt，比例系數(shù)k=0.020 T/s.一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過程中保持與導(dǎo)軌垂直，在t=0時(shí)刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求在t=6.0 s時(shí)金屬桿所受的安培力.

18.以a表示金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度，在t時(shí)刻，金屬桿與初始位置的距離 　　L＝at2此時(shí)桿的速度　v=at

這時(shí)，桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積　S=Ll

回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)　＝S+Blv

而　B＝kt     ＝

回路的總電阻　R＝2Lr0

回路中的感應(yīng)電流 　i=

作用于桿的安培力　F＝Bli

解得　　F=

代入數(shù)據(jù)為　　F=1.44×10－3 N

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為d=1.0m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α=30°，導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R=1.6Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬棒ef垂直于MN、PQ靜止放置，且與導(dǎo)軌保持良好接觸，其長(zhǎng)剛好也為d、質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.4Ω，距導(dǎo)軌底端S1=3.75m．另一根與金屬棒平行放置的絕緣棒gh長(zhǎng)度也為d，質(zhì)量為
m
2
，從軌道最低點(diǎn)以速度v0=10m/s沿軌道上滑并與金屬棒發(fā)生正碰（碰撞時(shí)間極短），碰后金屬棒沿導(dǎo)軌上滑S2=0.2m后再次靜止，測(cè)得此過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q=0.2J．已知兩棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=
3
3
，g取10m/s2，求：
（1）碰后瞬間兩棒的速度；
（2）碰后瞬間的金屬棒加速度；
（3）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向跟導(dǎo)軌所在平面垂直，金屬棒ab 兩端套在導(dǎo)軌上且可以自由滑動(dòng)，電源電動(dòng)勢(shì)E=3v，電源內(nèi)阻和金屬棒電阻相等，其余電阻不計(jì)，當(dāng)S1接通，S2斷開時(shí)，金屬棒恰好靜止不動(dòng)，現(xiàn)在斷開S1，接通S2，求：
（l）金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？
（2）當(dāng)金屬棒的加速度為0.5g時(shí)，它產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?浦東新區(qū)一模）如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度電阻為r0，導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離為l．有垂直紙面向里的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y方向大小不變，沿x方向均勻增強(qiáng)，即有B=kx，其中k為常數(shù)．一根質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬桿MN可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直．在t=0時(shí)刻，金屬桿MN緊靠在P、Q端，在外力F作用下，桿以恒定的加速度a從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)．求
（1）在t時(shí)刻金屬桿MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大��；
（2）在t時(shí)刻流經(jīng)回路的感應(yīng)電流大小和方向；
（3）在t時(shí)刻金屬桿MN所受的安培力大�。�
（4）在0～t時(shí)間內(nèi)流過金屬桿MN的電量大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?閘北區(qū)模擬）如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度電阻為r0，導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離為l．有垂直紙面向里的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y方向大小不變，沿x方向均勻增強(qiáng)，即有B=kx，其中k為常數(shù)．一根質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬桿MN可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過程中 始終保持與導(dǎo)軌垂直．在t=0時(shí)刻，金屬桿MN緊靠在P、Q端，在外力F作用下，桿以恒定的加速度a從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)．求
（1）在t時(shí)刻金屬桿MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小；
（2）在t時(shí)刻流經(jīng)回路的感應(yīng)電流大小和方向；
（3）在t時(shí)刻金屬桿MN所受的安培力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，兩導(dǎo)軌上端之間接有阻值為R的電阻．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，接觸良好，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且．在導(dǎo)軌平面上的矩形區(qū)（如圖中虛線框所示）域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．當(dāng)磁場(chǎng)以某一速度沿導(dǎo)軌平面勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒以速度v0隨之勻速向上運(yùn)動(dòng)．設(shè)導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)．求：
（1）通過導(dǎo)體棒ab的電流大小和方向；
（2）磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度大�。�
（3）維持導(dǎo)體棒勻速向上運(yùn)動(dòng)，外界在時(shí)間t內(nèi)需提供的能量是多少？

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