如圖1-7所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間距離為,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為。在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B。在導(dǎo)軌的A、C端連接一個(gè)阻值為R的電阻。一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒,質(zhì)量為,從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑。求棒的最大速度。(已知和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì))



本題的研究對(duì)象為棒,畫出棒的平面受力圖,如圖1-7。棒所受安培力F沿斜面向上,大小為,則棒下滑的加速度        
。
棒由靜止開始下滑,速度不斷增大,安培力F也增大,加速度減小。當(dāng)=0時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),此后棒做勻速運(yùn)動(dòng),速度達(dá)最大。

解得棒的最大速度
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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,P、Q為足夠長的光滑平行固定導(dǎo)軌,兩者之間的距離為L=20cm,其電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在平面有沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5T,導(dǎo)軌右端連接著一電路,其中R1=10Ω,R2=20Ω,R3=15Ω,R4=25Ω,平行板電容器板間距離d="10cm" ,電容C=5μF,板間有一質(zhì)量為m=1.0×10-kg,帶電量為q=-0.5×10- C的帶電液滴。導(dǎo)體棒ab的電阻不計(jì),質(zhì)量為M=0.5kg,垂直于導(dǎo)軌PQ放置且與之良好接觸,在外力作用下,ab始終沿水平方向向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)開關(guān)S接通位置1時(shí),帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。試回答以下問題:(重力加速度g=10m/s2
(1)判斷導(dǎo)軌平面內(nèi)磁感線的方向,要求簡要說明理由。
(2)求外力做功的功率。
(3)計(jì)算當(dāng)開關(guān)由位置1轉(zhuǎn)換到位置2時(shí),帶電液滴的加速度及流過電容器的電量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,有兩根水平放置的相距為L=0.5m的光滑平行導(dǎo)軌,其左端接一電阻為,將一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,用一水平輕繩跨過定滑輪將金屬棒與一重物相連接。若重物從距地面h=2m處由靜止開始下落,假設(shè)在重物落地前,金屬棒與重物均已做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知:磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T,導(dǎo)體棒和重物的質(zhì)量均為m=0.4kg,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦,重物與地面碰后不反彈,導(dǎo)體棒始終未脫離磁場和導(dǎo)軌g=10m/s2。求:在金屬棒開始水平向右運(yùn)動(dòng)到靜止的過程中
(1)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度;
(2)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)通過電阻R的總電量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一自由的矩形導(dǎo)體線圈,通以電流I′。將其移入通以恒定電流I的長直導(dǎo)線的右側(cè)。其ab與cd邊跟長直導(dǎo)體AB在同一平面內(nèi)且互相平行,如圖10-9所示。試判斷將該線圈從靜止開始釋放后的受力和運(yùn)動(dòng)情況。(不計(jì)重力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用三條細(xì)線懸掛的水平圓形線圈共有n匝,線圈由粗細(xì)均勻、單位長度的質(zhì)量為2.5g的導(dǎo)線繞制而成,三條細(xì)線呈對(duì)稱分布,穩(wěn)定時(shí)線圈平面水平,在線圈正下方放有一個(gè)圓柱形磁鐵,磁鐵的中軸線垂直于線圈平面且通過其圓心O,測得線圈的導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T,方向與豎直線成,要使三條細(xì)線上的張力為零,線圈中通過的電流至少為(取)(
A.0.1AB.0.2AC.0.05AD.0.01A

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在地球赤道上空,沿東西方向水平放置一根直導(dǎo)線,通以自東向西方向的電流,則此導(dǎo)線受到地磁場的安培力作用方向?yàn)椋ā 。?table style="margin-left:0px;width:650px;">A.豎直向下B.豎直向上C.由南向北D.由東向西

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=30T豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,有以質(zhì)量為m=500g,長l=10cm的通電金屬棒ab,在兩根與豎直方向的夾角θ=53°的輕軟導(dǎo)線的懸吊下處于靜止?fàn)顟B(tài).
(1)判斷棒中恒定電流的方向;
(2)求棒中恒定電流大。╣=10m/s2

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