光滑的足夠長的Ｕ形金屬導(dǎo)軌寬為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ，底端接一只電阻R，放在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁感強度為B的勻強磁場中。一根質(zhì)量為m的金屬桿從圖中ab位置靜止滑下時，先做加速運動，再作勻速運動，然后到達底端�，F(xiàn)用沿導(dǎo)軌平面垂直于桿的恒力F將金屬桿從底端無初速推過距離S到達ab位置，立即撤去此恒力．假如金屬桿運動時始終與導(dǎo)軌垂直，不計其余部分電阻，問金屬桿ab從開始上推到滑回底端的全過程中，在回路里產(chǎn)生的電能是多少？

 


解析:

上推時，推力做功   WF=Fs

撤去推力以后，金屬桿上滑后返回，左邊加速運動達到最大速度后到達底端.而在全過程中，重力總功為零.設(shè)最大速度為vm，

則由電磁感應(yīng)規(guī)律和牛頓第二定律有

   

得最大速度為：

由能量守恒有： 

得產(chǎn)生電能為：

  

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

水平固定放置的足夠長的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強磁場中，在導(dǎo)軌上放著金屬棒ab，開始時ab棒以水平初速度v0向右運動，最后靜止在導(dǎo)軌上，就導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況比較，這個過程（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?武漢模擬）如圖所示，傾角θ=30°、寬為L=1m的足夠長的U形光滑金屬框固定在磁感應(yīng)強度B=1T、范圍足夠人的勻強磁場中，磁場方向垂商導(dǎo)軌平面斜向上．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量為m=0.2kg，電阻R=1Ω的金屬棒ab，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移動．（金屬ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）問：
（1）若牽引力是恒力，大小為9N，則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1多久？
（2）若金屬棒受到向上的拉力在斜面導(dǎo)軌上達到某一速度時，突然撤去拉力，從撤去拉力到棒的速度為零時止，通過金屬棒的電量為O.48C，金屬棒發(fā)熱為1.12J，則撤力時棒的速度v2多大？（g=10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?松江區(qū)二模）如圖所示，傾角θ=30°、寬度L=1m的足夠長為U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強度B=1T、范圍充分大的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上．現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab，由靜止沿導(dǎo)軌向上移動（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）．問：
（1）若牽引力為恒力，且F=9N，求金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1
（2）若牽引力功率恒為72W，求金屬棒達到的穩(wěn)定速度v2
（3）若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達到某一速度時，突然撒力，此后金屬棒又前進了0.48m，其間，即從撒力至棒速為0時止，金屬棒發(fā)熱1.12J．問撒力時棒速v3多大？

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，傾角θ=30°、寬度L=l m的足夠長的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌，固定在磁感應(yīng)強度B=1T、范圍充分大的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直．用平行于導(dǎo)軌、功率恒為6W的牽引力F牽引一根質(zhì)量為m=0.2kg、電阻R=lΩ的放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移動（ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直）．當ab棒移動2.8m時，獲得穩(wěn)定速度，在此過程中，安培力做功為5.8J（不計導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，g取10m/s2），求：
（1）ab棒的穩(wěn)定速度．
（2）ab棒從靜止開始達到穩(wěn)定速度所需時間．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案