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/)

答案：
解析：

　　解：金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E＝BL，L＝3d，

　　又在電路abcd中，R兩端電壓為U＝，

　　式中，，

　　即  U＝·R＝R，

　　可得A，B間電壓E＋U，

　　以上各式聯(lián)立可得

　   　B·，　　�、�

　　代入數(shù)據(jù)得；

　　微粒能夠做圓周運(yùn)動(dòng)有mg＝qE，　　�、�

　　   2E＝，　　　 　　　　　　�、�

　　作圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R＝， 　　　�、�

　　且R＜，　　　　　　　　　 　　�、�

　�、佗冖邰堍萋�(lián)立得：

　　   ＜m/s＝0.66m/s．

　　即金屬棒MN運(yùn)動(dòng)速度的大小的取值范圍為＜0.66m/s．


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?寶山區(qū)一模）相距L=1.5m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，虛線下方磁場(chǎng)方向豎直向下，兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．a(chǎn)b棒在方向豎直向上，大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒也由靜止釋放．（g=10m/S2）
（1）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大小；
（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過(guò)程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；
（3）求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0，并在圖（c）中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時(shí)間變化的圖線．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2010?浦東新區(qū)一模）相距L=1.5m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，虛線下方磁場(chǎng)方向豎直向下，兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．a(chǎn)b棒在方向豎直向上，大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒也由靜止釋放．

（1）指出在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab棒中的電流方向和cd棒受到的安培力方向；
（2）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大小；
（3）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過(guò)程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；
（4）判斷cd棒將做怎樣的運(yùn)動(dòng)，求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0，并在圖（c）中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時(shí)間變化的圖象．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

相距L=1.5m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖1所示，虛線上方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，虛線下方磁場(chǎng)方向豎直向下，兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．a(chǎn)b棒在方向豎直向上，大小按圖2所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌向上勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒也由靜止釋放．（g=10m/S2）
（1）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大��；
（2）已知在2s內(nèi)外力F做功26.8J，求這一過(guò)程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；
（3）求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0，并在圖3中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時(shí)間變化的圖線．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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/)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案