如圖16-4-4所示，兩根相距l平行放置的光滑導(dǎo)電軌道，與水平面傾角均為α，軌道間有電阻R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根質(zhì)量為m、電阻為1/4R的金屬桿ab，由靜止開始沿導(dǎo)電軌道下滑.設(shè)下滑中ab桿始終與軌道保持垂直，且接觸良好，導(dǎo)電軌道有足夠的長(zhǎng)度，且電阻不計(jì).求ab桿沿軌道下滑可達(dá)到的最終速度.

圖16-4-4

解析：處理這類綜合題的一條思路是：從運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)分析求解.

當(dāng)ab桿沿軌道加速下滑至速度v時(shí)，ab桿上的電動(dòng)勢(shì)為E=BLvcosα

ab桿與導(dǎo)電軌道組成的回路中的電流為

ab桿受到的安培力為

據(jù)左手定則判知，安培力F的方向水平向右.

隨著ab桿沿軌道下滑速度v的增大，ab桿上的電動(dòng)勢(shì)E、電流I和受到的安培力F都隨之增大，ab桿受到的合外力F合則隨著安培力F的增大而減小，ab桿沿軌道下滑的加速度a也相應(yīng)減小.當(dāng)ab桿的速度增大至某一值vm時(shí)，ab桿受到的合外力F合恰減為零，此時(shí)ab桿的加速度a也減為零，之后ab桿保持速度vm沿軌道勻速下滑.速度vm即是ab桿沿軌道下滑可達(dá)到的最終速度.由ab桿達(dá)到最終速度vm時(shí)的受力如圖16-4-5所示，據(jù)共點(diǎn)合力平衡條件，有mgSinα=Fcosα

圖16-4-5

即，解得.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-4-4所示，質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)1處自由下落，觸地后反彈高度h2，觸地過程小球動(dòng)量變化大小是（    ）

圖16-4-4

A.                                   B.

C.                 D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-4-4所示，有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B（大小不計(jì)），A球用細(xì)繩吊起，細(xì)繩長(zhǎng)度等于懸點(diǎn)距地面的高度，B點(diǎn)靜止放于懸點(diǎn)正下方的地面上，現(xiàn)將A球拉到距地面高度為h處由靜止釋放，擺動(dòng)到最低點(diǎn)與B球碰撞后粘在一起共同上擺，則它們升起的最大高度為（　�。�

圖16-4-4

A.h/2                    B.h

C.h/4                    D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

在光滑的水平面上有三個(gè)完全相同的小球，它們成一條直線，2、3小球靜止，并靠在一起，1球以速度v0射向它們，如圖16-4-4所示，設(shè)碰撞中不損失機(jī)械能，則碰后三個(gè)小球的速度可能值是(    )

圖16-4-4

A.v1=v2=v3=v0

B.v1=0，v2=v3=v0

C.v1=0，v2=v3=v0

D.v1=v2=0，v3=v0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-4-4所示，質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)1處自由下落，觸地后反彈高度h2，觸地過程小球動(dòng)量變化大小是（    ）

圖16-4-4

A.                           B.

C.                 D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案