5．如圖所示，光滑平行導軌相距l(xiāng)，導軌平面與水平面間的夾角為θ，兩導軌的下端接有電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電池，導軌及連線的電阻均不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向下．將一根質(zhì)量為m、電阻為R的直導體棒ab沿水平方向跨放在平行導軌上．設(shè)導軌足夠長，試求：直導體棒ab由靜止釋放后，最終在導軌上的滑行速度多大．

分析 金屬棒靜止在斜面上，分析受力，作出力圖．根據(jù)平衡條件和安培力公式求出電路中電流，再由歐姆定律求解．

解答 解：金屬棒受重力mg、支持力N、安培力F的作用，受力分析如圖．
根據(jù)平衡條件得mgsinθ=BIL
由閉合電路歐姆定律，得E-BLv=I（R+r）
聯(lián)立解得  v=$\frac{EBL-mgsinθ（R+r）}{{B}^{2}{L}^{2}}$
答：最終在導軌上的滑行速度為$\frac{EBL-mgsinθ（R+r）}{{B}^{2}{L}^{2}}$．

點評 本題是安培力、歐姆定律與力學知識的綜合，關(guān)鍵是安培力的方向分析和大小計算，要作好力圖．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．在光滑水平面上，一個質(zhì)量為2kg的物體從靜止開始運動，在前5s內(nèi)受到一個沿正東方向、大小為4N的水平恒力運動；從第5秒末到第15秒末改受正北方向、大小為2N的水平恒力作用．求物體在15s內(nèi)的位移和15s末的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

2．繞在同一鐵芯上的兩個線圈M、N，M與光滑金屬導軌相連，導軌處存在與導軌平面垂直且方向向里的勻強磁場中，導軌上有與之垂直的導體棒ab，當ab向左或向右移動時均能在線圈M中產(chǎn)生感應(yīng)電流；線圈N與平行金屬板相連接，金屬板水平放置．欲使平行板中的帶負電液滴P靜止，導體棒ab沿導軌運動的情況是左勻加速運動或右勻減速運動．．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，一船自A點過河，船速v1方向垂直河岸，10min船到達C點，已知DC=120m，如果以大小為v1，方向與AD成α角航行，則經(jīng)過12.5min船到達D點．求：
（1）α的大��；
（2）水速v2；
（3）船速v1；
（4）河寬s．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

6．我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”，繞地球做勻速圓周運動一周所需的時間為114min，離地面的平均高度是1412km，則該衛(wèi)星繞地球運行時線速度大小為7172.4m/s和角速度大小為9.18×10-4rad/s．（地球的半徑為6400km）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，傳送帶以v1的速度順時針勻速運動，物體以v2的速度滑上傳送帶，物體的初速度方向與傳送帶運行方向相反，已知傳送帶長度為L，物體與傳送帶之間的動摩擦因素為μ，關(guān)于物體在傳送帶上的運動，以下說法中正確的是（　　）
A．物體可能從A端離開傳送帶，且物體在傳送帶上運動的時間與v1的大小無關(guān)
B．物體可能從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時的速度可能大于v1
C．物體可能從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時的速度可能等于v1
D．物體可能從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時的速度可能小于v1

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖所示，質(zhì)量相等的兩小球A、B套在光滑桿上并用輕質(zhì)彈簧相連，彈簧勁度系數(shù)為k，當兩球A、B分別用長為L的兩根輕質(zhì)繩栓掛小球C并穩(wěn)定時，A、B間距離也為L，已知球C質(zhì)量為m，則彈簧原長為（　�。�
A．L+$\frac{\sqrt{3}mg}{6k}$B．L+$\frac{\sqrt{3}mg}{3k}$C．2L-$\frac{\sqrt{3}mg}{6k}$D．L+$\frac{mg}{2k}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．某單極發(fā)電機的簡化原理如圖所示．在長直線圈中垂直于線圈對稱軸上固定一根半徑為r的圓形金屬導軌，可自由轉(zhuǎn)動的金屬桿CD位于線圈對稱軸上，桿上固連一長為r的金屬棒OA，可隨桿轉(zhuǎn)動，金屬棒的另一端與圓形金屬導軌接觸良好．CD桿右側(cè)固連一圓盤，其半徑為$\frac{r}{2}$，并繞有細線，在恒力拉動下，圓盤和桿一起旋轉(zhuǎn)．構(gòu)成線圈的導線一端通過電刷P連接到桿CD上，另一端連接到圓形金屬導軌Q點，回路的等效總電阻為R．線圈放置在磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場中，方向水平向右．（提示：當線圈中通有電流I時，電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小B=αI，其中α是由線圈決定的常數(shù)）
（1）斷開開關(guān)S，當金屬棒轉(zhuǎn)速為ω時，求金屬棒OA兩端電動勢；
（2）閉合開關(guān)S，當金屬棒以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速ω0轉(zhuǎn)動時，求回路電流強度I；
（3）閉合開關(guān)S，當金屬棒以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速ω0轉(zhuǎn)動時，不計摩擦阻力，求作用在細線上的恒大小F．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO′是它的對稱軸，通電直導線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直．若要在線圈中產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流，可行的做法是（　�。�
A．增大AB中的電流B．減小AB中的電流
C．AB正對OO′，逐漸靠近線圈D．線圈繞OO′軸逆時針轉(zhuǎn)動90°（俯視）

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