如圖所示，兩光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ水平放置在勻強(qiáng)磁場中，間距為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直．質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌且可沿導(dǎo)軌自由移動．導(dǎo)軌左端M、P接一定值電阻，阻值為R，金屬棒ab和導(dǎo)軌電阻均不計．現(xiàn)將金屬棒ab沿導(dǎo)軌由靜止向右拉使之平動，保持拉力的功率恒定，金屬棒ab最終以速度3v作勻速運(yùn)動．
求：
（1）金屬棒勻速運(yùn)動時，拉力的大�。�
（2）在此過程中，當(dāng)ab的速度為v時的加速度為多大？
精英家教網(wǎng)
（1）ab以3v勻速運(yùn)動時，拉力與棒所受的安培力平衡，則有
F=F安
又F安=BIL，I=
E
R
=
3BLυ
R

解得，F(xiàn)安=
3B2L2υ
R

由上面式子解得：F=
3B2L2υ
R

（2）ab以3v勻速運(yùn)動時拉力的功率為 P=F?3v=
9B2L2υ2
R

當(dāng)ab的速度為v時，有
F′=
P
υ
=
9B2L2υ
R

安培力為 F′安=BI′L=BL?
BLυ
R

根據(jù)牛頓第二定律得：
a=
F′-F′安
m
=
8B2L2υ
Rm

答：
（1）金屬棒勻速運(yùn)動時，拉力的大小為
3B2L2υ
R
．
（2）在此過程中，當(dāng)ab的速度為v時的加速度為
8B2L2υ
Rm
．
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，兩光滑平行導(dǎo)軌的間距為L=2m，左端連接一阻值為R=40Ω的電阻；把該裝置垂直于磁場、放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中．在導(dǎo)軌上放一電阻為r=10Ω的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好；若在一拉力F的作用下，導(dǎo)體棒以v=10m/s的速度勻速向右運(yùn)動，求：
（1）導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多少？
（2）電路中的感應(yīng)電流多大？電路中電流的方向如何（順時針或逆時針）？
（3）拉力F的值為多大？

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（2006?靜安區(qū)模擬）如圖所示，兩光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直，金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由移動，導(dǎo)軌左端M、P接一定值電阻，金屬棒和導(dǎo)軌電阻均不計，現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉，若保持拉力F恒定，經(jīng)時間t1后速度為v，加速度為a1，最終以速度2v做勻速運(yùn)動；若保持拉力的功率不變，經(jīng)過時間t2后，速度為v，加速度為a2，最終也以2v做勻速運(yùn)動，求a1和a2的比值？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?昆山市模擬）如圖所示，兩光滑平行導(dǎo)電導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直．已知金屬棒ab能沿導(dǎo)軌自由移動，且導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻R，金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計．現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌以初速度v0開始向右拉動，若保持拉力恒定不變，經(jīng)過時間t1后金屬棒速度變?yōu)関，加速度為a1，最終以速度2v做勻速運(yùn)動．若再使金屬棒仍以初速度v0開始，保持拉力的功率不變，經(jīng)過時間t2后金屬棒速度變?yōu)関，加速度為a2，最終以速度2v做勻速運(yùn)動．則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩光滑平行的金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面成一角，導(dǎo)軌上端cd通過電阻R連接（不計電路中的其它電阻），勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．若金屬桿ab以沿平行于導(dǎo)軌平面大小為2
gh
的初速度從金屬導(dǎo)軌的底端向上滑行，達(dá)到距離導(dǎo)軌底端水平面的最大高度為h，后又沿導(dǎo)軌平面返回下滑至導(dǎo)軌底端原處，在這過程中金屬桿（　�。�
A、上行過程中流過電阻R上的感應(yīng)電流的方向是由c端流向d端
B、上行時間小于下行時間
C、上行過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量比下行時的大
D、上行過程導(dǎo)體桿ab受到的磁場力的沖量的大小跟下行時的不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直導(dǎo)軌所在平面，金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由滑動，導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻R，導(dǎo)軌電阻不計．現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉，若保持拉力F恒定，經(jīng)過時間t1后速度為v，加速度為a1，最終以速度2v做勻速運(yùn)動；若保持拉力的功率P恒定，棒由靜止經(jīng)時間t2后速度為v，加速度為a2，最終也以速度2v做勻速運(yùn)動，則（　�。�

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