（18分）如圖所示，豎直平行導軌間距l=20cm，導軌頂端接有一電鍵K. 導體棒ab與導軌接觸良好且無摩擦，ab的電阻R=0.4Ω，質(zhì)量m=10g，導軌的電阻不計，整個裝置處在與軌道平面垂直的勻強磁場中，磁感強度B=1T. 當ab棒由靜止釋放0.8s后，突然接通電鍵，不計空氣阻力，設導軌足夠長. 求ab棒的最大速度和最終速度的大小. (g取10m/s2)

（18分）ab棒由靜止開始自由下落0.8s時速度大小為  v=gt=8m/s  （2分）

    則閉合K瞬間，導體棒中產(chǎn)生的感應電流大小  I＝Blv/R=4A    （2分）

    ab棒受安培力   F=BIl=0.8N   （2分）

ab棒受重力     mg=0.1N     （2分）

因為F＞mg，ab棒加速度向上，開始做減速運動，產(chǎn)生的感應電流和受到的安培力逐漸減小，當安培F`=mg時，開始做勻速直線運動。   （4分）

此時滿足          （2分）

解得，最終速度    v`=mgR/B2l2=1m/s。    （2分）

    閉合電鍵時速度最大為8m/s。     （2分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在水平面上平行放置著兩根長度均為L的金屬導軌MN和PQ，導軌間距為d，導軌和電路的連接如圖所示．在導軌的MP端放置著一根金屬棒，與導舅垂直且接觸良好．空間中存在豎直向上方向的勻強磁場，磁感應強度為B．將開關S1閉合，S2斷開，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1和I1，金屬棒仍處于靜止狀態(tài)；再將開關S2閉合，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2和I2，金屬棒在導軌上由靜止開始運動，運動過程中金屬棒始終與導軌垂直．設金屬棒的質(zhì)量為m，金屬棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ．忽略導軌的電阻以及金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應電動勢，重力加速度為g．求：
（1）金屬棒到達NQ端時的速度大小．
（2）金屬棒在導軌上運動的過程中，電流在金屬棒中產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?資陽三模）如圖所示，兩根正對的距離為L=1m的平行金屬直物直MN、M’、N'位于同一水平面上，兩端M、M’之間接一阻值為R=4Ω的定值電阻，NN’端與兩條位于豎直平面內(nèi)的半徑均為Ro=0.4m的半圓形光滑金屬習口直NP，N'P’平滑連接直軌道的右側處于豎直向下、磁感應強度為B=1T的勻強磁場中，磁場區(qū)域的寬度為s=0.5m，且其右邊界與NN’重合．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=lkg，電阻為r=1Ω的一導體桿ab靜止在距磁場的左邊界也為s處．在與桿垂直的，水平向右且大小為38N的恒力F作用下ab桿開始運動．當運動至磁場右邊界時撤去F，結果導休桿ab恰好能以最小的速度通過半圓形習U首的最高點PP'．已知導體桿ab在運動過程中與輛連接觸良好，且始終與軌道垂直，導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ=02，軌道的電阻可忽略不計，重力加速度g取l Om/s2，求：
（1）ab剛進入磁場時桿中電流的大小和方向；
（2）ab穿過磁場的過程中，通過ab桿的電量；
（3）ab穿過磁場的過程中，ab桿損失的機械能和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)已知處于北半球的某學校實驗室內(nèi)的地磁場可以視作勻強磁場，且該磁場的豎直分量方向向下，在該校物理實驗室的水平桌面上，放置了一個正方形閉合導線線框abcd，線框ab邊沿東西方向，ad邊沿南北方向，線框各邊電阻相等，俯視圖如圖所示．下列說法正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012年河南省豫北六校高三第二次精英聯(lián)賽考試物理卷 題型：選擇題

如圖所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上的磁感應強度大小為B的勻強磁場中．一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與

導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導

軌運動距離l時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導軌保持垂直）．設桿接入電

路的電阻為r,導軌電阻不計,重力加速度大小為g．則此過程（    ）

A．桿的速度最大值為                                       

B．流過電阻R的電荷量為

C．恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量

D．恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：同步題 題型：不定項選擇

如圖所示，豎直放置的長直導線通以恒定電流，一矩形導電線框abcd與通電導線共面放置，且ad邊與通電導線平行．下述情況下能產(chǎn)生感應電流的是
[     ]
A．線框向左平動
B．線框與電流方向同向平動
C．線框以ab邊為軸轉動
D．線框以直導線為軸轉動
E．線框不動，增大導線中的電流

查看答案和解析>>

同步練習冊答案