足夠長光滑導(dǎo)軌，豎直放置在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，已知導(dǎo)軌寬L=0.5m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T．有阻值為0.5Ω，質(zhì)量為0.2kg的導(dǎo)體棒AB緊挨導(dǎo)軌，沿著導(dǎo)軌由靜止開始下落，如圖所示，設(shè)串聯(lián)在導(dǎo)軌中的電阻R阻值為2Ω，其他部分的電阻及接觸電阻均不計(jì)．
問：（1）導(dǎo)體棒AB在下落過程中達(dá)到的最大速度為多少？
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒AB的速度為3m/s時(shí)，求此時(shí)棒的加速度？
（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時(shí)速度最大，
導(dǎo)體棒受到的安培力：F=BIL=
B2L2vm
R
，
由平衡條件得：
B2L2vm
R
=mg，
解得：vm=5m/s；
（2）由牛頓第二定律得：
B2L2v
R
-mg=ma，
解得：a=4m/s2；
答：（1）導(dǎo)體棒AB在下落過程中達(dá)到的最大速度為5m/s；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒AB的速度為3m/s時(shí)，此時(shí)棒的加速度為4m/s2．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根完全相同的“V”字形導(dǎo)軌OPQ與KMN倒放在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌都在豎直平面內(nèi)且正對、平行放置，其間距為L，電阻不計(jì)．兩條導(dǎo)軌足夠長，所形成的兩個斜面與水平面的夾角都是α．兩個金屬棒ab和a′b′的質(zhì)量都是m，電阻都是R，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好．空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．
（1）如果兩條導(dǎo)軌皆光滑，讓a′b′固定不動，將ab釋放，則ab達(dá)到的最大速度是多少？
（2）如果將ab與a′b′同時(shí)釋放，它們所能達(dá)到的最大速度分別是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，兩光滑導(dǎo)軌相距為L，傾斜放置，與水平地面夾角為θ，上端接一電容為C的電容器．導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m長為L的導(dǎo)體棒平行地面放置，導(dǎo)體棒離地面的高度為h，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與兩導(dǎo)軌所決定的平面垂直，開始時(shí)電容器不帶電．將導(dǎo)體棒由靜止釋放，整個電路電阻不計(jì)，則（　�。�
A．導(dǎo)體棒先做加速運(yùn)動，后作勻速運(yùn)動
B．導(dǎo)體棒一直做勻加速直線運(yùn)動，加速度為a=
mgsinα
m+CB2L2
C．導(dǎo)體棒落地時(shí)瞬時(shí)速度v=
2mgh
m+CB2L2
D．導(dǎo)體棒下落中減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場和導(dǎo)軌平面垂直，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好可沿導(dǎo)軌滑動，開始時(shí)電鍵S斷開，當(dāng)ab桿由靜止下滑一段時(shí)間后閉合S，則從S閉合開始計(jì)時(shí)，ab桿的速度v與時(shí)間t的關(guān)系不可能是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，足夠長平行金屬導(dǎo)軌內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌右端通過電阻與平行金屬板AB連接．已知導(dǎo)軌相距為L；磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；R1、R2和ab桿的電阻值均為r，其余電阻不計(jì)；板間距為d、板長為4d；重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．
如果ab桿以某一速度向左勻速運(yùn)動時(shí)，沿兩板中心線水平射入質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒恰能沿兩板中心線射出；如果ab桿以同樣大小的速度向右勻速運(yùn)動時(shí)，該微粒將射到B板距左端為d的C處．
（1）求ab桿勻速運(yùn)動的速度大小v；
（2）求微粒水平射入兩板時(shí)的速度大小v0；
（3）如果以v0沿中心線射入的上述微粒能夠從兩板間射出，試討論ab桿向左勻速運(yùn)動的速度范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，勻強(qiáng)磁場垂直銅環(huán)所在的平面，導(dǎo)體棒a的一端固定在銅環(huán)的圓心O處，另一端緊貼圓環(huán)，可繞O勻速轉(zhuǎn)動．通過電刷把銅環(huán)、環(huán)心與兩豎直平行金屬板P、Q連接成如圖所示的電路，R1、R2是定值電阻．帶正電的小球通過絕緣細(xì)線掛在兩板間M點(diǎn)，被拉起到水平位置；合上開關(guān)K，無初速度釋放小球，小球沿圓弧經(jīng)過M點(diǎn)正下方的N點(diǎn)到另一側(cè)．已知：磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；a的角速度大小為ω，長度為l，電阻為r；R1=R2=2r，銅環(huán)電阻不計(jì)；P、Q兩板間距為d；帶電的質(zhì)量為m、電量為q；重力加速度為g．求：
（1）P、Q間電場強(qiáng)度E的大�。�
（2）小球通過N點(diǎn)時(shí)對細(xì)線拉力T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，一水平放置的平行導(dǎo)體框的寬度L=0.5m，左端接有R=0.2Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)有一導(dǎo)體棒ab垂直跨放在框架上，并能無摩擦地沿框架滑動，框架及導(dǎo)體ab的電阻不計(jì)，當(dāng)導(dǎo)體棒ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時(shí)．則：
（1）導(dǎo)體棒ab上的感應(yīng)電動勢的大小及感應(yīng)電流的方向分別為如何？
（2）要維持導(dǎo)體棒ab向右勻速運(yùn)行，作用在導(dǎo)體棒ab上的水平外力為多少？方向怎樣？
（3）電阻R上產(chǎn)生的熱功率為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，足夠長的水平導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計(jì)，定值電阻
R=2Ω．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量為m=0.2kg、有效電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)體棒在水平恒力F=1.2N的作用下由靜止開始沿框架運(yùn)動，（g取10m/s2）．求：
（1）導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中的最大速度V為多少？
（2）若導(dǎo)體捧從開始運(yùn)動到剛開始勻速運(yùn)動這一過程中滑行的位移為20米，求此過
程中回路電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q以及流過電阻R的電量q各為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R，另有一條紙帶固定金屬棒ab上，紙帶另一端通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖中未畫出），且能正常工作．在兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條清晰的紙帶，已知相鄰點(diǎn)跡的時(shí)間間隔為T，如圖乙所示，試求：

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度為B有多大？
（2）當(dāng)金屬棒下滑距離為S0時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始下滑2S0的過程中，整個電路產(chǎn)生的電熱．

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同步練習(xí)冊答案