如圖所示,兩光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ水平放置在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直.質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌且可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng),并與導(dǎo)軌良好接觸.導(dǎo)軌左端M、P接一定值電阻R,金屬棒ab的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計(jì).現(xiàn)將金屬棒ab沿導(dǎo)軌由靜止向右拉使之平動(dòng),保持水平拉力的功率恒定,金屬棒ab最終以速度3v作勻速運(yùn)動(dòng).求:
(1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力的大。
(2)在此過(guò)程中,當(dāng)ab的速度為2v時(shí)的加速度為多大?
精英家教網(wǎng)
(1)ab以3v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),有F=F   
又F=BIL
  I=
E
R+r

  E=BL?3v
得I=
3BLv
R+r
                              
由上面公式得:F=
3B2L2v
R+r
                         
(2)ab以3v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力的功率為P=F?3v=
9B2L2v2
R+r
                       
當(dāng)ab的速度為2v時(shí),有
拉力為 F′=
P
2v
=
9B2L2v
2(R+r)

安培力為 F′=BI′L=BL?
2BLv
R+r
                                  
根據(jù)牛頓第二定律得
  a=
F-F
m
=
5B2L2v
2m(R+r)

答:
(1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力的大小為
3B2L2v
R+r

(2)在此過(guò)程中,當(dāng)ab的速度為2v時(shí)的加速度為
5B2L2v
2m(R+r)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,兩光滑平行導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)=2m,左端連接一阻值為R=40Ω的電阻;把該裝置垂直于磁場(chǎng)、放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.在導(dǎo)軌上放一電阻為r=10Ω的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好;若在一拉力F的作用下,導(dǎo)體棒以v=10m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),求:
(1)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少?
(2)電路中的感應(yīng)電流多大?電路中電流的方向如何(順時(shí)針或逆時(shí)針)?
(3)拉力F的值為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2006?靜安區(qū)模擬)如圖所示,兩光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng),導(dǎo)軌左端M、P接一定值電阻,金屬棒和導(dǎo)軌電阻均不計(jì),現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉,若保持拉力F恒定,經(jīng)時(shí)間t1后速度為v,加速度為a1,最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng);若保持拉力的功率不變,經(jīng)過(guò)時(shí)間t2后,速度為v,加速度為a2,最終也以2v做勻速運(yùn)動(dòng),求a1和a2的比值?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?昆山市模擬)如圖所示,兩光滑平行導(dǎo)電導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直.已知金屬棒ab能沿導(dǎo)軌自由移動(dòng),且導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻R,金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì).現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌以初速度v0開始向右拉動(dòng),若保持拉力恒定不變,經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后金屬棒速度變?yōu)関,加速度為a1,最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng).若再使金屬棒仍以初速度v0開始,保持拉力的功率不變,經(jīng)過(guò)時(shí)間t2后金屬棒速度變?yōu)関,加速度為a2,最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng).則(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩光滑平行的金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面成一角,導(dǎo)軌上端cd通過(guò)電阻R連接(不計(jì)電路中的其它電阻),勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面.若金屬桿ab以沿平行于導(dǎo)軌平面大小為2
gh
的初速度從金屬導(dǎo)軌的底端向上滑行,達(dá)到距離導(dǎo)軌底端水平面的最大高度為h,后又沿導(dǎo)軌平面返回下滑至導(dǎo)軌底端原處,在這過(guò)程中金屬桿( 。
A、上行過(guò)程中流過(guò)電阻R上的感應(yīng)電流的方向是由c端流向d端
B、上行時(shí)間小于下行時(shí)間
C、上行過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量比下行時(shí)的大
D、上行過(guò)程導(dǎo)體桿ab受到的磁場(chǎng)力的沖量的大小跟下行時(shí)的不相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌所在平面,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng),導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻R,導(dǎo)軌電阻不計(jì).現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉,若保持拉力F恒定,經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后速度為v,加速度為a1,最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng);若保持拉力的功率P恒定,棒由靜止經(jīng)時(shí)間t2后速度為v,加速度為a2,最終也以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng),則( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案