如圖所示,平行導軌的傾角為θ,導軌間距離為L,處在磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中;導軌中接入電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源.電路中有一阻值為R的電阻.將質(zhì)量為m的導體棒ab由靜止釋放后下滑,已知ab棒的電阻也為R,已知棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ,求導體棒在釋放瞬間的加速度大。
分析:導體棒在釋放瞬間受重力、支持力、摩擦力和安培力,根據(jù)正交分解求出導體棒所受的合力,根據(jù)牛頓第二定律求出釋放瞬間的加速度.
解答:解:受力分析如圖所示,
導體棒受重力mg、支持力FN摩擦力f和安培力F,
x軸方向上 mgsinθ-Fcosθ-f=ma,
y軸方向上 FN=mgcosθ+Fsinθ,
摩擦力為 f=μFN,
其中安培力 F=BIL
電流強度 I=
E
R+R+r

根據(jù)以上方程可以解得,
a=gsinθ(1-μ)-
BEL(cosθ+μsinθ)
m(2R+r)

答:導體棒在釋放瞬間的加速度的大小為gsinθ(1-μ)-
BEL(cosθ+μsinθ)
m(2R+r)
點評:解決本題的關(guān)鍵能夠正確地進行受力分析,求出合力,運用牛頓第二定律進行求解.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?丹東模擬)如圖所示,平行導軌置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中(方向向里),間距為L,左端電阻為R,其余電阻不計,導軌右端接一電容為C的電容器.現(xiàn)有一長2L的金屬棒ab放在導軌上,ab以a為軸順時針以ω轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過R的電量為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,平行光滑的金屬導軌豎直放置,寬為L,上端接有阻值為R的定值電阻.質(zhì)量為m的金屬桿與導軌垂直放置且接觸良好,勻強磁場垂直于導軌平面,磁感應(yīng)強度為B.導軌和桿的電阻不計.金屬桿由靜止開始下落,下落h時速度達到最大,重力加速度為g,求
(1)金屬桿的最大速度Vm
(2)金屬桿由靜止開始下落至速度最大過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,平行導軌間的距離為d,一端跨接一個電阻R,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于平行金屬導軌所在平面.一根足夠長的金屬棒與導軌垂直放置,金屬棒與導軌的電阻不計,當金屬棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行時(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,平行導軌間距為d,一端跨接一個電阻R,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B.方向垂直于平行金屬導軌所在平面.一根金屬棒與導軌成θ角放置,金屬棒與導軌的電阻均不計.當金屬棒垂直于棒的方向以恒定的速度υ在金屬導軌上滑行時,通過電阻R的電流是( 。
A、
Bdυ
R
B、
Bdυsinθ
R
C、
Bdυcosθ
R
D、
Bdυ
Rsinθ

查看答案和解析>>

同步練習冊答案