如下圖所示，一個(gè)“U”形金屬導(dǎo)軌PMNQ，其質(zhì)量為M＝2 kg，放在光滑絕緣的水平面上，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，另有一根質(zhì)量為m＝0.6 kg的金屬棒CD與MN邊平行放置在導(dǎo)軌上，CD邊左邊靠著固定的卡口a、b，卡口能阻止CD棒向左運(yùn)動(dòng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)以圖中虛線為界，左側(cè)的磁場(chǎng)B1方向豎直向上(區(qū)域無限大)，右側(cè)的磁場(chǎng)B2方向水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小都是0.80 T，如圖所示。導(dǎo)軌MN段長為0.50 m，電阻為0.40 Ω，金屬棒CD的電阻是0.40 Ω，其余電阻不計(jì)，CD與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20。若在導(dǎo)軌上作用一個(gè)方向水平向左，大小為2.4 N的恒力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，取g＝10 m/s2。
求：導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度和最大速度。
0.6 m/s2  5 m/s
對(duì)導(dǎo)軌：E＝B1Lv
I＝
F安1＝B1IL＝
對(duì)CD∶F安2=B2IL=
所以，導(dǎo)軌所受的摩擦力為：f＝μ(mg＋F安2)＝μmg＋
導(dǎo)軌的加速度為：a＝(1＋μ)
所以，當(dāng)v＝0時(shí)，amax＝＝0.6 m/s2
當(dāng)a＝0時(shí)，vmax＝＝5 m/s
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

如圖所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌，O是它們的交點(diǎn)且接觸良好．兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi)，并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中經(jīng)過O點(diǎn)的虛線即為磁場(chǎng)的左邊界)．導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，并在彈簧S的作用下沿導(dǎo)軌以速度v0向左勻速運(yùn)動(dòng)．已知在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的過程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向如圖．當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，彈簧恰好處于原長，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m．求：
（1）導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過O點(diǎn)前，通過它的電流大��；
（2）彈簧的勁度系數(shù)k；
（3）從導(dǎo)體棒第一次經(jīng)過O點(diǎn)開始直到它靜止的過程中，導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一矩形線圈位于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示.以I表示線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，取順時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正，則以下的I-t圖(如下圖)中正確的是(   )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，水平放置的U形光滑導(dǎo)軌足夠長，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B="5" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌寬度l="0.2" m，可動(dòng)導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m="2.0" kg，電阻R="0.1" Ω，其余電阻可忽略.現(xiàn)在水平外力F="10" N的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)了s="40" cm后，速度達(dá)到最大.求棒ab由靜止達(dá)到最大速度過程中，棒ab上所產(chǎn)生的熱量Q=__________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖12-11甲所示,用裸導(dǎo)體做成U形框架abcd,ad與bc相距L="0.2" m,其平面與水平面成θ=30°角.質(zhì)量為m="1" kg的導(dǎo)體棒PQ與ad、bc接觸良好,回路的總電阻為R="1" Ω.整個(gè)裝置放在垂直于框架平面的變化磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示(設(shè)圖甲中B的方向?yàn)檎较?.t=0時(shí),B0="10" T、導(dǎo)體棒PQ與cd的距離x0="0.5" m.若PQ始終靜止,關(guān)于PQ與框架間的摩擦力大小在0～t1="0.2" s時(shí)間內(nèi)的變化情況,下面判斷正確的是(　　)

圖12-11
A．一直增大B．一直減小C．先減小后增大D．先增大后減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖3-6-6所示，空間有一個(gè)方向水平的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，一矩形導(dǎo)線框，自磁場(chǎng)上
方某一高度處自由下落，然后進(jìn)入磁場(chǎng).進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線框平面與磁場(chǎng)方向垂直.則在進(jìn)入時(shí)，導(dǎo)線框的速度圖象可能（   ）

圖3-6-6

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（12分）如圖所示，水平放置的金屬導(dǎo)軌上連有電阻R，并處在垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.今從靜止起用力拉金屬棒ab（與軌道垂直），用以下兩種方式拉金屬棒.若拉力恒定，經(jīng)時(shí)間t1后ab的速度為v，加速度為a1，最終速度可達(dá)2v；若拉力的功率恒定，經(jīng)時(shí)間t2后ab的速度也是v，加速度為a2，最終速度可達(dá)2v.求a1和a2滿足的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列用電器中，利用電流的熱效應(yīng)工作的是
A．電風(fēng)扇B．電爐C．電飯鍋D．洗衣機(jī)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，所示，光滑的金屬導(dǎo)軌ad與bc與兩個(gè)定值電阻R1、R2相連組成閉合的矩形導(dǎo)體框，導(dǎo)體框水平放置，金屬棒ef與ad及bc邊垂直并接觸良好，空間存在著方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，已知電阻=R；=4R，其它部分電阻忽略不計(jì)，ad與bc相距為L，給ef施加一個(gè)與之垂直的水平恒力F，求：①ef棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是多大？②當(dāng)ef棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻R2消耗的電功率多大？

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