11.如圖,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為1m,導軌平面與水平面成θ=300角,下端連接阻值為R=2Ω的電阻.磁場方向垂直導軌平面向上,磁感應強度為0.5T.質(zhì)量為0.2kg、電阻不計的金屬棒ab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$\frac{{\sqrt{3}}}{6}$.金屬棒沿導軌由靜止開始下滑,g取10m/s2
(1)判斷金屬棒下滑過程中產(chǎn)生的感應電流方向;
(2)求金屬棒下滑速度達到2m/s時的加速度大。

分析 (1)由右手定則判斷金屬棒中的感應電流方向.
(2)由E=BLv求出金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢,由歐姆定律求出感應電流,得到安培力,再由牛頓第二定律求加速度.

解答 解:(1)由右手定則判斷知金屬棒中的感應電流方向為由a到b.
(2)金屬棒下滑速度達到v=2m/s時產(chǎn)生的感應電動勢為
  E=BLv
感應電流為 I=$\frac{E}{R}$
金屬棒受到的安培力為 F=BIL,可得 F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$
由牛頓第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ-F=ma
解得:a=1.25m/s2
答:
(1)金屬棒中的感應電流方向為由a到b.
(2)金屬棒下滑速度達到2m/s時的加速度大小為1.25m/s2

點評 解決本題的關(guān)鍵是運用法拉第定律、歐姆定律推導出安培力與速度的關(guān)系式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,這個結(jié)論經(jīng)常用到,要記牢.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示電子射線管.陰極K發(fā)射電子,陽極P和陰極K間 加上電壓后電子被加速.A、B是偏向板,使飛進的電子偏離.若已知P、K間所加電壓UPK=2.5×104V,兩極板長度L=6.0×10-2m,板間距離d=3.6×10-2m,所加電壓UAB=1000V,R=3×10-2m,電子質(zhì)量me=9.1×10-31kg,電子的電荷量e=-1.6×10-19 C.設(shè)從陰極出來的電子速度為0,不計重力. 試問:
(1)電子通過陽極P板的速度υ0是多少?
(2)電子從偏轉(zhuǎn)電極出來時的偏移距離y是多少?
(3)電子從偏轉(zhuǎn)電極出來時具有動能Ek是多少?
(4)電子過偏轉(zhuǎn)電極后到達距離偏轉(zhuǎn)電極R=3×10-2m熒光屏上O′點,此點偏離入射方向的距離h是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.對曲線運動的說法,正確的是( 。
A.曲線運動一定是變速運動
B.曲線運動一定是勻變速運動
C.曲線運動的方向一定是時刻改變的
D.當質(zhì)點所受的合力方向與速度方向不在一條直線上時,質(zhì)點一定做曲線運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.質(zhì)量為50kg的雜技演員不慎從7.2m高空落下,由于彈性安全帶作用使他懸掛起來,已知彈性安全帶的緩沖時間為1s,安全帶長3.2m,則安全帶對演員的平均作用力是多大?(取g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.平拋運動可以分解為水平和豎直方向的兩個直線運動,在同一坐標系中作出這兩個分運動的v-t圖線,如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.圖線a表示豎直方向的運動
B.圖線b的斜率的大小等于重力加速度g
C.0~t1時間內(nèi)水平位移與豎直位移位移大小相等
D.在t1時刻兩個分運動的速度大小相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.有一面積為0.3m2的平面,垂直于磁場方向放置在一勻強磁場中,已知磁感應強度大小為1T,則穿過該平面的磁通量為0.3 Wb.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示是一質(zhì)點的v-t圖象,下列說法正確的是( 。
A.前2s物體做勻加速運動,后3s物體做勻速運動
B.2s~5s內(nèi)物體靜止
C.前2s內(nèi)的加速度是3m/s2,后3秒內(nèi)的加速度為-2m/s2
D.3s末物體速度是4m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.甲和乙兩個物體,從同一地點同時沿同一方向作直線運動,其v-t圖線如圖所示,則下列判斷錯誤的是(  )
A.甲作勻加速運動,乙作勻速運動
B.前2s內(nèi),甲的速度比乙的速度小
C.前4s內(nèi),甲的平均速度小于乙的平均速度
D.前4s內(nèi),甲的位移和乙的位移相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.某同學設(shè)想用帶電粒子的運動軌跡做出“0”、“8”字樣.如圖甲所示,在真空空間的豎直平面內(nèi)建立xoy坐標系,在y1=0.1m和y2=-0.1m處有兩個與x軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成I、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,在三個區(qū)域中分別存在勻強磁場B1、B2、B3,其大小滿足B2=0.02T,B1=B3=0.O1T,方向如圖甲所示;在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側(cè)還分別存在勻強電場E1、E2(圖中未畫出),忽略所有電、磁場的邊緣效應.ABCD是以坐標原點0為中心對稱的正方形,其邊長L=0.2m.現(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一個比荷$\frac{q}{m}$=108c/kg的帶正電荷的粒子(其重力不計),粒子恰能沿圖中實線經(jīng)BCD三點后回到A點并做周期性運動,軌跡構(gòu)成一個“0”字.已知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運動.求:

(1)帶電粒子的初速度為多少?
(2)E1.E2的大小和方向?

查看答案和解析>>

同步練習冊答案