兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路,桿與水平和豎直導軌之間有相同的動摩擦因數(shù)μ,導軌電阻不計,回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應強度大小為B,方向豎直向上的勻強磁場中.當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下沿導軌勻速運動時,cd桿也正好以某一速度向下做勻速運動.設運動過程中金屬細桿ab、cd與導軌接觸良好.重力加速度為g.求:

(1)ab桿勻速運動的速度v1;

(2)ab桿所受拉力F;

(3)ab桿以v1勻速運動時,cd桿以v1(v2已知)勻速運動,則在cd桿向下運動h過程中,整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱.

答案:
解析:

  (1)ab桿向右運動時,ab桿中產(chǎn)生的感應電動勢方向為a→b,大小為

  cd桿中的感應電流方向為d→c.cd桿受到的安培力方向水平向右.

  安培力大小為、

  cd桿向下勻速運動,有 ②

  解①、②兩式,ab桿勻速運動的速度為、

  (2)ab桿所受拉力F+μmg、

  (3)設cd桿以速度向下運動h過程中,ab桿勻速運動了s距離,

  ,∴

  整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功

  


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?重慶)兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置,它們各有一部分在同一水平面內(nèi),另一部分垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,導軌電阻不計,回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應強度大小為B,方向豎直向上的勻強磁場中.當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時,cd桿也正好以速度v2向下勻速運動.重力加速度為g.下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

兩根相距為L的足夠長的金屬彎角光滑導軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊與水平面的夾角為37°,質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路,導軌的電阻不計,回路總電阻為2R,整個裝置處于磁感應強度大小為B,方向豎直向上的勻強磁場中,當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v沿導軌勻速運動時,cd桿恰好處于靜止狀態(tài),重力加速度為g,以下說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路,桿與水平和豎直導軌之間有相同的動摩擦因數(shù)μ,導軌電阻不計,回路總電阻為2R. 整個裝置處于磁感應強度大小為B,方向豎直向上的勻強磁場中.當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下沿導軌勻速運動時,cd桿也正好以某一速度向下做勻速運動.設運動過程中金屬細桿ab、cd與導軌接觸良好.重力加速度為g.求:
(1)ab桿勻速運動的速度v1;
(2)ab桿所受拉力F,
(3)ab桿以v1勻速運動時,cd桿 以v2(v2已知)勻速運動,則在cd桿向下運動h過程中,整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)兩根相距為l的足夠長的直角平行金屬導軌PQ、MN如圖所示Z放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面,質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,每根桿的電阻均為R,導軌電阻不計.整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中.當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下沿導軌勻速向右運動時,cd桿也正好以速度v2向下勻速運動,重力加為g.試求:
(1)作用于ab桿的拉力F;
(2)ab桿勻速運動的速度v1的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

兩根相距為L的足夠長的金屬導軌豎直放置,上端通過導線連接阻值為R的電阻,棒與上端距離為h,電路中除R外其它電阻不計.整個裝置處在垂直于導軌平面的磁場中,重力加速度為g.
精英家教網(wǎng)
(1)若固定AB棒,磁場的磁感強度B隨時間t按圖乙所示的規(guī)律變化,求AB棒中的感應電動勢和感應電流的大小
(2)若磁場的磁感應強度大小恒為B0,使AB棒沿導軌由靜止開始下落,其速度υ隨時間t按圖丙的規(guī)律變化,求AB棒的質(zhì)量
(3)在AB棒由靜止開始下落的同時,磁場的磁感應強度從B0開始變化,要使AB棒中無感應電流產(chǎn)生,求B隨時間變化規(guī)律.

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