如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面間的夾角為θ=37°，兩導(dǎo)軌之間距離為L(zhǎng)=0.2m，導(dǎo)軌上端m、n之間通過(guò)導(dǎo)線連接，有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，虛線ef為磁場(chǎng)邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2.0T．一質(zhì)量為m=0.05kg的光滑金屬棒ab從距離磁場(chǎng)邊界0.75m處由靜止釋放，金屬棒接入兩軌道間的電阻r=0.4Ω，其余部分的電阻忽略不計(jì)，ab、ef均垂直導(dǎo)軌．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）ab棒最終在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；
（2）ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度．
（1）ab受到的安培力F=BIL=
B2L2v
r
，
ab做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：
B2L2v
r
=mgsinθ，解得：v=0.75m/s；
（2）從ab棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，
由機(jī)械能守恒定律得：mgssinθ=
1
2
mv′2，
解得：v′=3m/s，
此時(shí)ab棒受到的安培力：
F′=
B2L2v′
r
=
22×0．22×3
0.4
=1.2N，
重力沿斜面方向的分力：G1=mgsinθ=0.3N，
F′＞G1，ab棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng)，
受到的安培力減小，當(dāng)安培力與重力的分力相等時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，
因此當(dāng)ab棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度最大，
由牛頓第二定律得：F′-G1=ma，
解得：a=18m/s2，方向平行于斜面向上；
答：（1）ab棒最終在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為0.75m/s；（2）ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度大小為18m/s2，方向沿導(dǎo)軌斜面向上．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

甲、乙兩個(gè)相同的線圈，如在1秒鐘內(nèi)通過(guò)甲線圈的磁通量由1韋伯增加到5韋伯；在5秒鐘的時(shí)間里，通過(guò)乙線圈的磁通量從2韋伯均勻增加到1你韋伯，則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較大的線圈是______．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖（甲）為一研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中電流傳感器（相當(dāng)于一只理想的電流表）能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖象．已知電阻R及金屬桿的電阻r均為0.5Ω，桿的質(zhì)量m及懸掛物的質(zhì)量M均為0.1kg，桿長(zhǎng)L=1m．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開(kāi)K，取下細(xì)線調(diào)節(jié)軌道傾角，使桿恰好能沿軌道勻速下滑．然后固定軌道，閉合K，在導(dǎo)軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓桿在懸掛物M的牽引下，從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放，此時(shí)計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖（乙）所示的I-t圖象（設(shè)桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與軌道垂直，且細(xì)線始終沿與軌道平行的方向拉桿，導(dǎo)軌的電阻、細(xì)線與滑輪間的摩擦及滑輪的質(zhì)量均忽略不計(jì)）．

試求：（1）t=0.2s時(shí)電阻R的熱功率；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（3）估算0～0.4s內(nèi)流過(guò)電阻R的電荷量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，讓閉合矩形線圈abcd從高處自由下落一段距離后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從bc邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這一段時(shí)間里，圖5所示的四個(gè)V-t圖象中，肯定不能表示線圈運(yùn)動(dòng)情況的是（　�。�
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi)，其下方（略靠前）固定一根與線框平面平行的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流．釋放線框，它由實(shí)線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過(guò)程中（　　）
A．線框中感應(yīng)電流方向依次為ACBA→ABCA→ACBA
B．線框的磁通量為零的時(shí)，感應(yīng)電流卻不為零
C．線框所受安培力的合力方向依次為向上→向下→向上
D．線框所受安培力的合力為零，做自由落體運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在光滑水平面上有一長(zhǎng)為L(zhǎng)1、寬為L(zhǎng)2的單匝矩形閉合導(dǎo)體線框abcd，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其ab邊與磁場(chǎng)的邊界重合．線框由同種粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成，它的總電阻為R．現(xiàn)將用垂直于線框ab邊的水平拉力，將線框以速度v向右沿水平方向勻速拉出磁場(chǎng)，此過(guò)程中保持線框平面與磁感線垂直，且ab邊與磁場(chǎng)邊界平行．求線框被拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中：
（1）通過(guò)線框的電流；
（2）線框中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）線框中a、b兩點(diǎn)間的電壓大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示．水平放置的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ef靜止于導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌的另一端經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)S與平行板電容器相連，開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)打開(kāi)，電容器上板帶正電，帶電量為Q．現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的有（　�。�
A．電容器所帶電量逐漸減少，最后變?yōu)榱?/td>
B．電容器兩板問(wèn)場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小，最后保持一個(gè)定值不變
C．金屬棒中電流先增大后減小，最后減為零
D．金屬棒的速度逐漸增大，最后保持一個(gè)定值不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖甲所示，MN、PQ為間距l(xiāng)=1m足夠長(zhǎng)的f行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．導(dǎo)軌平面與水平面問(wèn)的夾角θ=37°，NQ間連接有一個(gè)R=4Ω的電阻．有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T．將一質(zhì)量為m=O.1kg電阻未知的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，已知在此過(guò)程中通過(guò)金屬棒截面的電量q=0.2C，且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，沒(méi)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與NQ平行．
（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2），求：
（1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
（2）cd離NQ的距離x．
（3）金屬捧滑行至cd處的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖甲所示，光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ固定于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌相距L=0.2m，導(dǎo)軌左端接有規(guī)格為“0.6V，0.6W”的小燈泡，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，在水平拉力作用下沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中小燈泡始終正常發(fā)光，已知導(dǎo)軌MN、PQ與導(dǎo)體棒的材料相同，每米長(zhǎng)度的電阻r=0.5Ω，其余導(dǎo)線電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.1kg，導(dǎo)體棒到左端MP的距離為x．

（1）求出導(dǎo)體棒ab的速度v與x的關(guān)系式；
（2）在圖乙所給坐標(biāo)中準(zhǔn)確畫(huà)出aMPba回路的電功率P與x的關(guān)系圖象（不必寫(xiě)出分析過(guò)程，只根據(jù)所畫(huà)圖象給分）；
（3）求出導(dǎo)體棒從x1=0.1m處運(yùn)動(dòng)到x2=0.3m處的過(guò)程中水平拉力所做的功．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案