如圖所示,豎直平行導軌間距l(xiāng)=20cm,導軌頂端接有一電鍵K。導體棒ab與導軌接觸良好且無摩擦,ab的電阻R=0.4Ω,質量m=10g,導軌的電阻不計,整個裝置處在與軌道平面垂直的勻強磁場中,磁感強度B=1T。接通電鍵后ab棒由靜止釋放,不計空氣阻力,設導軌足夠長。求試分析ab棒的運動性質和最終速度的大小。(g取10m/s2
V=1m/s。
導體棒向下運動,產(chǎn)生感應電流,導體受到安培力的作用,則隨著安培力的增加,加速度逐漸減小,最后當重力與安培力相等時,做勻速運動。有:

故ab棒的運動性質為:做加速度減小的加速運動,最終作勻速運動V=1m/s。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,平行金屬導軌與水平面間夾角均為θ= 370 ,導軌間距為 lm ,電阻不計,導軌足夠長。兩根金屬棒 ab 和 a' b'的質量都是0.2kg,電阻都是 1Ω ,與導軌垂直放置且接觸良好,金屬棒a' b'和導軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5 ,設金屬棒a' b'受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。金屬棒ab和導軌無摩擦,導軌平面PMKO處存在著垂直軌道平面向上的勻強磁場,導軌平面PMNQ處存在著沿軌道平面向上的勻強磁場,磁感應強度 B 的大小相同。用外力讓a' b'固定不動,將金屬棒ab 由靜止釋放,當 ab 下滑速度達到穩(wěn)定時,整個回路消耗的電功率為 18W。求:
(1)ab 棒達到的最大速度;
(2)ab棒下落了 30m 高度時,其下滑速度已經(jīng)達到穩(wěn)定,此過程中回路電流產(chǎn)生的焦耳熱 Q ;
(3)在ab棒下滑過程中某時刻將 a' b'固定解除,為確保a' b'始終保持靜止,則a' b'固定解除時ab棒的速度大小滿足什么條件? ( g ="10m" / s2,sin370 ="0.6" ,cos370 ="0.8" )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為,上端接有定值電阻,勻強磁場垂直于導軌平面,磁感應強度為B。將質量為m的導體棒由靜止釋放,當速度達到時開始勻速運動,此時對導體棒施加一平行于導軌向下的拉力,并保持拉力的功率為P,導體棒最終以的速度勻速運動。導體棒始終與導軌垂直且接觸良好,不計導軌和導體棒的電阻,重力加速度為g,下列選項正確的是(   )

A.
B.
C.當導體棒速度達到時加速度為
D.在速度達到以后勻速運動的過程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,不計電阻的平行金屬導軌與水平夾角37°放置,導軌間距為L=1 m,上端接有電阻R=3 Ω,虛線OO′ 下方是垂直于導軌平面的勻強磁場.現(xiàn)將質量m=0.1 kg、電阻r=1 Ω的金屬桿ab從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放,桿下滑過程中始終與導軌垂直并保持良好接觸,桿下滑過程中的v-t圖象如圖乙所示.(取g=10 m/s2)

求:(1)磁感應強度B;
(2)桿在磁場中下滑0.1s過程中電阻R產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,在坐標系xOy中,有邊長為L的正方形金屬線框abcd,其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處.在y軸的右側的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場,磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,下邊界與x軸重合,右邊界與y軸平行.t=0時刻,線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應電流方向為正,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一飛機下有一沿豎直方向固定的金屬桿,若僅考慮地磁場的影響,不考慮磁偏角影響,當飛機水平飛行經(jīng)過蚌埠上空,下列說法正確的是  (     )
A.由東向西飛行時,金屬桿上端電勢比下端電勢高
B.由西向東飛行時,金屬桿上端電勢比下端電勢高
C.由南向北飛行時,金屬桿上端電勢比下端電勢高
D.由北向南飛行時,金屬桿上端電勢比下端電勢高

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

【2012? 湖南模擬】如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距,導軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為的電阻。勻強磁場大小、方向與導軌平面垂直.質量為、電阻的金屬棒放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25(已知,,取g=10m/s2) 。

(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大;
(2)求金屬棒穩(wěn)定下滑時的速度大小及此時ab兩端的電壓Uab為多少;
(3)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,機械能轉化為電能的效率是多少(保留2位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,將條形磁鐵分別以速度和2插入線圈,電流表指針偏轉角度(    )
A.以速度插入時大
B.以速度2插入時大
C.一樣大
D.不能確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置,磁感應強度B=0.50T的勻強磁場垂直穿過導軌平面,導軌的上端MP間連接阻值為R=0.50Ω的電阻,導軌寬度L=0.40m。金屬棒ab緊貼在導軌上,現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時間t的關系如下表所示。(金屬棒ab和導軌電阻不計,g=10m/s2
時 間t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距離h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0. 4s的時間內(nèi),金屬棒ab中的平均電動勢;  
(2)金屬棒的質量m
(3)在前1.60s的時間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR

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