如圖所示，一質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R=1Ω的足夠長的豎直導(dǎo)體框架無摩擦地滑動，框架間距L=50cm，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.4T，方向如圖示，其余電阻均不計．若棒ab由靜止開始沿框架下落，且與框保持良好接觸，那么在下落的前一階段，棒ab將做______運動，當(dāng)棒ab運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度v=______．（g=10m/s2）
（1）金屬棒向下切割磁場，根據(jù)右手定則，知電流方向是a-→b．
根據(jù)左手定則得，安培力方向向上，由牛頓第二定律知：mg-F安=ma
其中：F安=BIL=
B2L2V
R
，
隨著速度的增大安培力增大，加速度減小，所以在下落的前一階段，棒ab將做加速度逐漸減小的加速運動．
（2）釋放瞬間ab只受重力，開始向下加速運動．隨著速度的增大，感應(yīng)電動勢E、感應(yīng)電流I、安培力F都隨之增大，加速度隨之減小．當(dāng)F增大到F=mg時，加速度變?yōu)榱�，這時ab達到最大速度．
由
B2L2Vmax
R
=mg
可得：Vmax=
mgR
B2L2
=
0.1×10×1
0．42×0．52
=25m/s．
故答案為：加速度逐漸減小的加速，25m/s
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在半徑為r、電阻為R的圓形導(dǎo)線框內(nèi)，以直徑為界，左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強磁場．以垂直紙面向外的磁場為正，兩部分磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示．則0～t0時間內(nèi)，導(dǎo)線框中（　�。�
A．沒有感應(yīng)電流
B．感應(yīng)電流方向為逆時針
C．感應(yīng)電流大小為
πr2B0
t0R
D．感應(yīng)電流大小為
2πr2B0
t0R

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，足夠長的間距為L=0.2m光滑水平導(dǎo)軌EM、FN與PM、QN相連，PM、QN是兩根半徑為d=0.4m的光滑的
1
4
圓弧導(dǎo)軌，O、P連線水平，M、N與E、F在同一水平高度，水平和圓弧導(dǎo)軌電阻不計，在其上端連有一阻值為R=8Ω的電阻，在PQ左側(cè)有處于豎直向上的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0=6T．現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為r=2Ω的金屬棒從軌道的頂端P處由靜止開始下滑，到達軌道底端MN時對軌道的壓力為2mg，取g=10m/s2，求：
（1）棒到達最低點MN時金屬棒兩端的電壓；
（2）棒下滑到MN過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量；
（3）從棒進入EM、FN水平軌道后開始計時，磁場隨時間發(fā)生變化，恰好使棒做勻速直線運動，求磁感應(yīng)強度B隨時間變化的表達式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行，并處在豎直向上的勻強磁場中，一根質(zhì)量為0.9kg的金屬棒垂直導(dǎo)軌方向放置．導(dǎo)軌間距為0.5m．當(dāng)金屬棒中的電流為5A時，金屬棒做勻速運動；當(dāng)金屬棒中的電流增加到8A時金屬棒能獲得2m/s2的加速度，g取10m/s2．求：
（1）磁場的磁感應(yīng)強度B．
（2）導(dǎo)棒與水平導(dǎo)軌間的滑動摩擦系數(shù)μ．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌相距L，與水平面的夾角為q，整個空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，虛線上方軌道光滑且磁場方向向上，虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下．當(dāng)導(dǎo)體棒EF以初速度v0沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過程中，導(dǎo)體棒MN一直靜止在導(dǎo)軌上，若兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m、電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g，在此過程中導(dǎo)體棒EF上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求：
（1）導(dǎo)體棒MN受到的最大摩擦力；
（2）導(dǎo)體棒EF上升的最大高度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，固定在水平面上的兩平行光滑軌道相距l(xiāng)=1m，左端用R=4Ω的電阻連接，一質(zhì)量m=0.5kg的導(dǎo)體桿ab靜止放在軌道上，且與兩軌道垂直，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上，現(xiàn)用水平恒力沿軌道向右拉導(dǎo)體桿，當(dāng)移動距離s=2.5m時導(dǎo)體桿開始以8m/s的速度做勻速運動，軌道和導(dǎo)體桿的電阻均忽略不計．求：
（1）當(dāng)導(dǎo)體桿勻速運動時，通過它的電流大小和方向；
（2）導(dǎo)體桿從靜止到剛開始勻速運動的過程中，通過電阻R上電量q．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，兩個正方形虛線框之間的四個區(qū)域有大小相等的勻強磁場，左側(cè)兩個區(qū)域垂直紙面向里，右側(cè)兩個區(qū)域垂直紙面向外．現(xiàn)有一個大小與磁場區(qū)域外邊緣等大的正方形金屬線框abcd正對著磁場區(qū)域水平向右勻速運動，在線圈通過磁場區(qū)域時有下面四個圖象，其中A是電路中電流時間圖象，B是線圈中bc部分兩端電壓時間圖象，C是線框受到的安培力時間圖象，D是線框中焦耳熱功率時間圖象，則可能正確的是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi)，MN、PQ平行且足夠長，軌道的寬L=0.5m．軌道左端接R=0.4Ω的電阻．軌道處于磁感應(yīng)強度大小B=0.4T，方向豎直向下的勻強磁場中．導(dǎo)體棒ab在沿著軌道方向向右的力F=1.0N作用下，由靜止開始運動，導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直，導(dǎo)體棒的電阻r=0.1Ω，軌道電阻不計．求：
（1）導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時，導(dǎo)體棒受到安培力的大小F安．
（2）導(dǎo)體棒能達到的最大速度大小vm．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，由于導(dǎo)體棒ab在水平導(dǎo)軌上運動，使棒上產(chǎn)生了a到b的感應(yīng)電流，則下列說法正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒ab可能向左運動
B．導(dǎo)體棒ab一定向右運動
C．導(dǎo)體棒ab一定向右做加速運動
D．a(chǎn)點比b點電勢高

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