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）。

 
（1）（2）20s (3)圖像見解析
（1）經(jīng)時(shí)間t，桿ab的速率
v="at" （1分）
此時(shí)，回路中的感應(yīng)電流為
         （1分）
對(duì)桿ab由牛頓第二定律得
      （2分）
由以上各式整理得：
      （1分）
在圖線上取兩點(diǎn)：，代入上式得
（1分）
（1分）


 
  （2）cd桿受力情況如圖，當(dāng)cd桿所受重力與滑動(dòng)摩擦力相等時(shí)，速度最大即

     （2分）
又FN=F安       （1分）
F安="BIL        " （1分）
 （1分）
         （1分）
整理解得     （1分）


 
  （3）圖線如圖所示（4分）：

 
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

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/)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上有一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下，虛線MN為磁場(chǎng)的邊界。單匝正方形均勻?qū)Ь�框abcd，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，當(dāng)導(dǎo)線框在外力的作用下以速度v勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的過程中（ab邊始終保持與MN平行）。求：

⑴ 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E
⑵ 線框a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差
⑶ 導(dǎo)線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中外力的大小。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平放置的金屬細(xì)圓環(huán)半徑為0.1m，豎直放置的金屬細(xì)圓柱（其半徑比0.1m小得多）的端面與金屬圓環(huán)的上表面在同一平面內(nèi)，圓柱的細(xì)軸通過圓環(huán)的中心O，將一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的導(dǎo)體棒一端固定一個(gè)質(zhì)量為10g的金屬小球，被圓環(huán)和細(xì)圓柱端面支撐，棒的一端有一小孔套在細(xì)軸O上，固定小球的一端可繞軸線沿圓環(huán)作圓周運(yùn)動(dòng)，小球與圓環(huán)的摩擦因素為0.1，圓環(huán)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4T、方向豎直向上的恒定磁場(chǎng)中，金屬細(xì)圓柱與圓環(huán)之間連接如圖電學(xué)元件，不計(jì)棒與軸及與細(xì)圓柱端面的摩擦，也不計(jì)細(xì)圓柱、圓環(huán)及感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，開始時(shí)S1斷開，S2拔在1位置，R1=R3=4Ω，R2=R4=6Ω，C=30uF，求：

（1）S1閉合，問沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端，才能使棒穩(wěn)定后以角速度10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?
（2）S1閉合穩(wěn)定后，S2由1拔到2位置，作用在棒上的外力不變，則至棒又穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，流經(jīng)R3的電量是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖(甲)所示，一個(gè)正方形單匝線圈abcd，邊長(zhǎng)為L，線圈每邊的電阻均為R，以恒定速度v通過一個(gè)寬度為2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。ABCD圖中能正確反映ab兩端電壓Uab隨時(shí)間t變化關(guān)系的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如題18圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向水平放置著兩根相距為h＝0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接一阻值R＝0.3Ω的電阻，導(dǎo)軌上跨放著一根長(zhǎng)為L＝0.2m，每米長(zhǎng)電阻r＝2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌正交，交點(diǎn)為c、d。當(dāng)金屬棒以速度v＝4.0m/s向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求：

（1）電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向；
（2）使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的外力；
（3）金屬棒c、d兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差Ucd和a、b兩端點(diǎn)間
的電勢(shì)差Uab。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

光滑水平導(dǎo)軌寬L=1m，電阻不計(jì)，左端接有"6V 6W"的小燈。導(dǎo)軌上垂直放有一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=2Ω的直導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒中間用細(xì)繩通過定滑輪吊一質(zhì)量為M=1kg的鉤碼，鉤碼距地面高h(yuǎn)=2m，如圖所示。整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T。釋放鉤碼，在鉤碼落地前的瞬間，小燈剛好正常發(fā)光。（不計(jì)滑輪的摩擦，取g=10m/s2）求：⑴鉤碼落地前的瞬間，導(dǎo)體棒的加速度；⑵在鉤碼落地前的過程中小燈泡消耗的電能；⑶在鉤碼落地前的過程中通過電路的電量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2m的正方形導(dǎo)線框ABCD和一金屬棒MN由粗細(xì)相同的同種材料制成，每米長(zhǎng)電阻為R0＝1/m，以導(dǎo)線框兩條對(duì)角線交點(diǎn)O為圓心，半徑r＝0.5m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5T，方向垂直紙面向里且垂直于導(dǎo)線框所在平面，金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好且與對(duì)角線AC平行放置于導(dǎo)線框上。若棒以v＝4m/s的速度沿垂直于AC方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至AC位置時(shí)，求（計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）：
（1）棒MN上通過的電流強(qiáng)度大小和方向；
（2）棒MN所受安培力的大小和方向。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題






A．B．C．D．0

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