兩根平行的金屬導(dǎo)軌,固定在同一水平面上,磁感B=0.50T的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直,導(dǎo)軌的電阻很小,可不計.導(dǎo)軌間的距離l=0.20m.兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,滑動過程中與導(dǎo)軌保持垂直,每根金屬桿的為電阻R=0.50Ω,在t=0時刻,兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行,大小為0.20N的作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動.經(jīng)過t=0.5s,金屬桿甲的加速度a=1.37m/s2,問此時兩金屬桿的速度各為多少?

【答案】分析:根據(jù)磁通量定義,法拉第電磁感應(yīng)定律與動量定理,即可求解.
解答:解:設(shè)任一時刻t兩金屬桿甲、乙之間的距離為x,速度分別為v1和v2
經(jīng)過很短的時間△t,桿甲移動距離v1△t,桿乙移動距離v2△t,
回路面積改變
△S=((x-v2△t)+v1△t)+t-lx=(v1-v2)l△t
由法拉第電磁感應(yīng)定律,回路中的感應(yīng)電動勢
回路中的電流 
桿甲的運(yùn)動方程F-Bli=ma由于作用于桿甲和桿乙的安培力總是大小相等,方向相反,
所以兩桿的動量(t=0時為0)等于外力F的沖量F1=mv1+mv2
聯(lián)立以上各式解得  

代入數(shù)據(jù)得v1=8.15m/s
v2=1.85m/s
答:兩金屬桿的速度各為v1=8.15m/s;v2=1.85m/s.
點(diǎn)評:考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,法拉第電磁感應(yīng)定律與動量定理的應(yīng)用,注意其公式的矢量性.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平面上放置兩根平行的金屬導(dǎo)軌,其上面擱置兩根可在導(dǎo)軌上自由滑動的金屬棒ab和cd,現(xiàn)有一條形磁鐵豎直插入ab和cd棒之間,則ab和cd棒的運(yùn)動情況是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2003?天津)兩根平行的金屬導(dǎo)軌,固定在同一水平面上,磁感B=0.50T的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直,導(dǎo)軌的電阻很小,可不計.導(dǎo)軌間的距離l=0.20m.兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,滑動過程中與導(dǎo)軌保持垂直,每根金屬桿的為電阻R=0.50Ω,在t=0時刻,兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行,大小為0.20N的作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動.經(jīng)過t=0.5s,金屬桿甲的加速度a=1.37m/s2,問此時兩金屬桿的速度各為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,矩形線框abcd可以在兩根平行的金屬導(dǎo)軌MN.PQ上滑動,把它們放在磁場中,當(dāng)線框向右滑動時,下列說法哪個正確?(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

一個閉合鐵心上有初級和次級兩個線圈,每組線圈上各連接兩根平行的金屬導(dǎo)軌,在兩組導(dǎo)軌上各放置一根可沿導(dǎo)軌滑動的金屬棒L1和L2,垂直導(dǎo)軌平面存在著磁感強(qiáng)度分別為B1、B2的勻強(qiáng)磁場,磁場的方向和線圈的繞向如圖所示.金屬棒與導(dǎo)軌均接觸良好.那么下面說法中正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在勻強(qiáng)磁場中有兩根平行的金屬導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,導(dǎo)軌上有兩根可沿導(dǎo)軌平動的導(dǎo)體棒ab、cd,如圖所示,兩根導(dǎo)體棒勻速移動的速率分別為v1和v2,則下列情況可以使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( 。
A、ab、cd均向右運(yùn)動,且v1=v2B、ab、cd均向右運(yùn)動,且v1>v2C、ab、cd均向左運(yùn)動,且v1>v2D、ab向右運(yùn)動,cd向左運(yùn)動,且v1=v2

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案