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(yùn)動(dòng).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(jì).整個(gè)裝置處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示.當(dāng)MN以速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),恰能使帶電微粒以速度在金屬板A,B間做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求金屬棒MN運(yùn)動(dòng)速度大小的取值范圍.(g取10m/)

<0.66m/s  

金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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
    ,  、
  代入數(shù)據(jù)得
  微粒能夠做圓周運(yùn)動(dòng)有mg=qE,   ②
     2E=,          、
  作圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R=,    、
  且R<,            、
 、佗冖邰堍萋(lián)立得:
m/s=0.66m/s.
  即金屬棒MN運(yùn)動(dòng)速度的大小的取值范圍為<0.66m/s.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

相距為L(zhǎng)=0.20m的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m=1.0kg的金屬細(xì)桿ab.cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計(jì),回路總電阻為R=1.0Ω。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.50T,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿也同時(shí)從靜止開始沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)。測(cè)得拉力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。g=10m/s2,求:
(1)桿ab的加速度a和動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)桿cd從靜止開始沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0


 
  (3)畫出桿cd在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的加速度隨時(shí)間變化a—t圖像,要求標(biāo)明坐標(biāo)值(不要求寫出推導(dǎo)過程)。

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,Q為用毛皮摩擦過的橡膠圓盤.由于它的轉(zhuǎn)動(dòng)使金屬環(huán)P中產(chǎn)生了如圖所示的感應(yīng)電流,則Q盤的轉(zhuǎn)動(dòng)情況是(   )
A.順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)B.逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)
C.順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)D.逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的幾種情況中,金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLυ的是(       )
A.只有乙和丁B.甲、乙、丁C.甲、乙、丙、丁D.只有乙

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩根相距L=20cm的平行導(dǎo)軌,固定在絕緣板上,傾斜部分與水平方向成α=300角。在導(dǎo)軌的傾斜部分和水平部分分別放兩根質(zhì)量均為m=20g的銅棒,棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度B=0.1T豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,兩根銅棒的總電阻R="0.2Ω," 導(dǎo)軌的電阻不計(jì),求:
(1)cd棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流多大?
(2)ab棒由斜面頂端靜止下滑的速度達(dá)到多大時(shí),靜止在水平軌道上的cd棒才開始運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,間距為20cm的平行金屬光滑導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌平面與磁感線垂直,和導(dǎo)軌相連的電阻,導(dǎo)體棒ab跨接在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌垂直,ab棒的電阻,ab棒受外力作用,以2.5cm/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中,電流表示數(shù)為0.10A,電流方向如圖所示.

(1)求外力及外力的功率.
(2)判斷勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線方向及計(jì)算磁感強(qiáng)度B的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌間的距離為0.4m,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為30°.磁感強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面斜向上,兩根電阻均為1、重均為0.1N的金屬桿ab、cd水平地放在導(dǎo)軌上,桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,導(dǎo)軌的電阻可以忽略.為使ab桿能靜止在滑軌上,必須使cd桿以多大的速率沿斜面向上運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩根相互平行,間距d=0.40m的金屬導(dǎo)軌水平放置在磁感強(qiáng)度B=0.20T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直,在導(dǎo)軌上,垂直導(dǎo)軌放置兩根金屬棒AB和CD,它們的總電阻R=0.20,導(dǎo)軌電阻不計(jì),當(dāng)AB棒受到F=0.40N向左的水平拉力作用時(shí),AB棒與CD棒分別以速度作勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中AB和CD所受摩擦力相等.求兩金屬棒的速度差等于多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,ab和cd是同一水平面上的兩根平行金屬導(dǎo)軌,a、c之間接有8的電阻R,重2N的裸金屬棒MN垂直橫跨在兩導(dǎo)軌上,它和導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)m=0.15,兩導(dǎo)軌間金屬棒上的電阻是2,其它電阻不計(jì),整個(gè)裝置處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中.給MN施加一水平外力F,當(dāng)MN以4m/s勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)的功率是4.8W.求勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):

(1)MN所受的安培力多大?
(2)MN兩端的電勢(shì)差多大?

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同步練習(xí)冊(cè)答案