如圖所示，在傾角為30°的絕緣斜向上，固定兩條無限長的平行光滑金屬導(dǎo)軌，勻強磁場B垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強度B=0.4T，導(dǎo)軌間距L=0.5m兩根金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直地放在導(dǎo)軌上，金屬棒質(zhì)量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，兩金屬棒總電阻r=0.2Ω，導(dǎo)軌電阻小計．現(xiàn)使金屬棒ab以v=1.5m/s的速度沿斜面向上勻速運動．求：（g取10m/s2）
（1）金屬棒cd的最大速度；
（2）在cd為最大速度時．作用在金屬棒ab上的外力做功的功率．
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（1）當(dāng)ab棒勻速向上運動時，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，使cd棒受到沿斜面向上的安培力，但由于安培力較小，則cd棒將向下加速運動，產(chǎn)生與cd棒同向的感應(yīng)電動勢，最終cd棒勻速運動，達(dá)到最大速度，最大速度為vm．
對于cd棒，有 mcdgsin30°=F安=BIL；
又I=
E
r
=
BL(v+vm)
r
；
聯(lián)立以上兩式得 vm=3.5m/s，方向沿斜面向下．
（2）當(dāng)cd棒速度最大時，ab棒仍以v=1.5m/s的速度勻速運動，則有
  F外=mabgsin30°+F安=mabgsin30°+BIL
又作用在金屬棒ab上的外力做功的功率P外=F外v．
所以解得P外=2.25W
答：
（1）金屬棒cd的最大速度為3.5m/s，方向沿斜面向下．
（2）在cd為最大速度時．作用在金屬棒ab上的外力做功的功率為2.25W．
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，在傾角為θ=30°的斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和變阻器．電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=1.0Ω一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個裝置處于磁感強度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強磁場中（導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計）．金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g=10m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：
（1）金屬棒所受到的安培力；
（2）通過金屬棒的電流；
（3）滑動變阻器R接入電路中的阻值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為θ的光滑固定斜面上，勁度系數(shù)分別為k1、k2的兩個輕彈簧平行于斜面懸掛著，k1在上 k2在下，兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1的重物，現(xiàn)用力F（未知）沿斜面向上緩慢推動m2，當(dāng)兩彈簧的總長等于兩彈簧的原長之和時，
求：（1）k1輕彈簧的形變量
（2）m1上移的距離
（3）推力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為30°的斜面上，放置兩條寬L=0.5m的平行導(dǎo)軌，將電源、滑動變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿ab，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=0.3Ω，金屬桿與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為fm=0.6N，磁場方向垂直軌道所在平面，B=0.8T．金屬桿ab的電阻為0.2Ω，導(dǎo)軌電阻不計．欲使桿的軌道上保持靜止，滑動變阻器的電阻的取值范圍多大？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為30°的斜面上，由A點水平拋出一個物體，落在斜面上的B點處，A與B兩點間距離是10m，（ 取g=10m/s2）求：
（1）物體飛行的水平距離；
（2）物體在空中飛行的時間；
（3）初速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向與斜面垂直，兩磁場的寬度MJ和JG均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場時，線框恰好以速度v0做勻速直線運動；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時，線框又恰好以速度v做勻速直線運動．則下列說法正確的是（　�。�
A、v=v0
B、線框離開MN的過程中電流方向為adcba
C、當(dāng)ab邊剛越過JP時，線框加速度的大小為3 gsinθ
D、從ab邊剛越過GH到ab邊剛越過MN過程中，線框產(chǎn)生的熱量為2mgLsinθ+
15
32
mv02

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