如圖3-6-2(a)所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L.M、P兩點間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦.

（1）由b向a方向看到的裝置如圖3-6-2(b)所示，請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；

（2）在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大��；

（3）求在下滑過程中ab桿可以達到的速度最大值.

圖3-6-2

解析：（1）ab桿受到的力有重力mg，方向豎直向下；支持力Fn，方向垂直斜面向上；安培力F，方向平行斜面向上.如圖3-6-3所示.

圖3-6-3

（2）當(dāng)ab桿速度為v時，感應(yīng)電動勢E=BLv，此時電路中電流I=

ab桿所受安培力F=BIL=

根據(jù)牛頓運動定律，有ma=mgsinθ-F=mgsinθ-

a=gsinθ-

（3）當(dāng)=mgsinθ時，ab桿達到最大速度vm，vm=.

答案：(1)見解析  (2),gsinθ-  (3)


練習(xí)冊系列答案
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如圖3-6-2所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計，L1、L2是兩個完全相同的小燈泡，隨著開關(guān)S的閉合和斷開的過程中，L1、L2的亮度變化情況是（燈絲不會斷）（　�。�?

A.S閉合，L1亮度不變，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開，L2立即不亮，L1逐漸變亮?

B.S閉合，L1不變，L2很亮；S斷開，L1、L2立即不亮?

C.S閉合，L1、L2同時亮，而后L1逐漸熄滅，L2亮度不變；S斷開，L2立即不亮，L1亮一下才滅?

D.S閉合，L1、L2同時亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開，L2立即不亮，L1亮一下才滅?

圖3-6-2

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如圖3-6-15所示，底座A上裝有長0.5 m的直立桿B，A、B總質(zhì)量為0.2 kg.桿上套有一質(zhì)量為0.05 kg的小環(huán)C，它與桿之間有摩擦，當(dāng)環(huán)從底座開始以4 m/s的初速度上升時，剛好能沿桿升到桿頂.則在環(huán)上升的過程中加速度的大小為_____m/s2，底座對水平地面的壓力為_____N.

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如圖3-6-2為一電磁流量計的示意圖.截面為正方形的非磁性管，其邊長為d，內(nèi)有導(dǎo)電液體流動，在垂直于液體流動方向加一指向紙內(nèi)的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)測得液體最上部a點和最下部b點間的電勢差為U，求管內(nèi)導(dǎo)電液的流量Q.

圖3-6-2

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如圖3-6-2所示，皮帶傳送機的傾角為θ=30°，質(zhì)量m=2 kg的物體在傳送帶上以a=2 m/s2的加速度加速傳送的過程中，與傳送帶沒有相對滑動.則物體受到的靜摩擦力的大小是多少？方向如何？

圖3-6-2

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