（12分） 光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻。區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為s。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于軌道上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到水平拉力N（v為某時刻金屬棒運(yùn)動的瞬時速度）的作用，從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動。已知l=1m，m=1kg，R=0.3Ω，r=0.2Ω，s=1m，如果測得電阻兩端的電壓u隨著時間是均勻增大的，那么：

（1）分析并說明該金屬棒在磁場中是做何種運(yùn)動；

（2）金屬棒到達(dá)ef處的速度應(yīng)該有多大；

（3）分析并求解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

                         

（12分）

(1) （4分）因電阻兩端的電壓u隨著時間t是均勻增大的， 即：u  t ;

      而： u=iR=R = v，    即： u  v

所以： t 

于是，可以斷定：棒必做初速為零的勻加速直線運(yùn)動。

  （2）（4分）設(shè)運(yùn)動的加速度為a, 在t=0時，=0，

所以,應(yīng)用牛頓第二定律有：

            0.4 = ma ,                 解得： a=0.4m/s2

       所以由：，            得：=2m/s

  （3）（4分）根據(jù)題意，在桿運(yùn)動的一般狀態(tài)下，應(yīng)用牛頓第二定律有：

               —=ma

       又因?yàn)椋?ma0.4為恒量

  所以必有：0.5=

解 得：B=0.5T；

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為s．一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于軌道上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到水平拉力F=（0.5v+0.4）N（v為某時刻金屬棒運(yùn)動的瞬時速度）的作用，從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動．已知l=1m，m=1kg，R=0.3Ω，r=0.2Ω，s=1m，如果測得電阻兩端的電壓u隨著時間是均勻增大的，那么：
（1）分析并說明該金屬棒在磁場中是做何種運(yùn)動；
（2）金屬棒到達(dá)ef處的速度應(yīng)該有多大；
（3）分析并求解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，PQ和MN為水平放置的光滑的平行金屬導(dǎo)軌，間距為l=1.0m，導(dǎo)體棒ab垂直跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m=2kg，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與質(zhì)量為M=0.2kg的物體相連，物體M放在傾角為θ=30°的固定的斜面上，與M連接的輕繩與斜面平行．整個裝置區(qū)域存在一個方向與導(dǎo)體棒垂直且與水平面的夾角α=53°斜向左上方的勻強(qiáng)磁場，重力加速度g10m/s2�。舸鸥袘�(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，物塊M與斜面之間的動摩擦因素μ=
3
6
，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，要保持導(dǎo)體棒ab靜止不動，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?紅橋區(qū)二模）如圖所示，兩條無限長且光滑的平行金屬導(dǎo)軌MM′．NN′的電阻為零，相距l(xiāng)=0.4m，水平放置在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，ab，cd兩金屬棒長度與導(dǎo)軌寬度相同，電阻均為R=0.5Ω，垂直地跨放在導(dǎo)軌上，ab的質(zhì)最為m1=0.4kg，cd的質(zhì)量為m2=0.1kg，開始將cd棒鎖定在導(dǎo)軌上，給ab棒一個向左的瞬時沖量，以初速度v1=5m/s開始滑動，當(dāng)速度降為v0=10m/s時，將對cd棒的鎖定解除．
（1）在解除對cd棒的鎖定前，電路中一共產(chǎn)生了多少焦耳熱？
（2）在cd剛開始運(yùn)動時，cd棒的加速度多大？
（3）cd棒能獲得的最大速度是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)）固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌足夠長且間距為L，左端接有阻值為R的電阻，一質(zhì)量為m、長度為L的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，金屬棒的電阻為r，整個裝置置于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始做加速運(yùn)動，保持外力的功率為P不變，經(jīng)過時間t金屬棒最終做勻速運(yùn)動．求：
（1）金屬棒勻速運(yùn)動時的速度是多少？
（2）t時間內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置．今使棒以一定的初速度v0向右運(yùn)動，當(dāng)其通過位置a、b時，速率分別為va、vb，到位置c時棒剛好靜止，設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì)，a到b與b到c的間距相等，則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中（　�。�

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