如圖所示,有兩根足夠長、不計電阻,相距L的平行光滑金屬導軌cd、ef與水平面成θ角固定放置,底端接一阻值為R的電阻,在軌道平面內有磁感應強度為B的勻強磁場,方向垂直軌道平面斜向上.現(xiàn)有一平行于ce、垂直于導軌、質量為m、電阻不計的金屬桿ab,在沿軌道平面向上的恒定拉力F作用下,從底端ce由靜止沿導軌向上運動,當ab桿速度達到穩(wěn)定后,撤去拉力F,最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端.已知ab桿向上和向下運動的最大速度相等.求:拉力F和桿ab最后回到ce端的速度v.


解析:

解:當ab桿沿導軌上滑達到最大速度v時,其受力如圖所示:

由平衡條件可知:

F-FB-mgsinθ=0                 ①   (4分)

FB=BIL                      ②   (2分)

                     ③   (2分)

聯(lián)立①②③式得:           ④         (2分)

同理可得,ab桿沿導軌下滑達到最大速度時:       ⑤ (4分)

聯(lián)立④⑤兩式解得:                (2分)

                                (2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,有兩根足夠長、不計電阻,相距L的平行光滑金屬導軌cd、ef與水平面成θ角固定放置,底端接一阻值為R的電阻,在軌道平面內有磁感應強度為B的勻強磁場,方向垂直軌道平面斜向上.現(xiàn)有一平行于ce、垂直于導軌、質量為m、電阻不計的金屬桿ab,在沿軌道平面向上的恒定拉力F作用下,從底端ce由靜止沿導軌向上運動,當ab桿速度達到穩(wěn)定后,撤去拉力F,最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端.已知ab桿向上和向下運動的最大速度v相等.求:
(1)桿ab最后回到ce端的速度v.
(2)拉力F.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,有兩根足夠長、不計電阻,相距L的平行光滑金屬導軌cd、ef與水平面成θ角固定放置,底端接一阻值為R的電阻,在軌道平面內的底端ce與虛線MN之間距離為d的磁感應強度為B的勻強磁場,磁場的方向垂直軌道平面斜向上.現(xiàn)有一平行于ce、垂直于導軌、質量為m、電阻不計的金屬桿ab,在沿軌道平面向上的恒定拉力作用下,從底端ce由靜止沿導軌向上運動,當ab桿以穩(wěn)定的速度達到邊界MN時,撤去拉力,最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端.已知ab桿向上的最大速度是向下運動的最大速度的一半.求桿ab最后回到ce端的速度v及全過程中電阻R產生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,有兩根足夠長的光滑金屬導軌PQ和MN,固定在水平面上,相距為L,在兩導軌之間分布著豎直向上的勻強磁場,磁感應強度大小為B.將兩根長均為L,電阻均為R的金屬棒ab和cd放置在導軌上,ab的質量為m,cd的質量為2m.現(xiàn)用水平恒力F作用在金屬棒ab上,使金屬棒ab由靜止開始沿導軌向左運動,經(jīng)過一段時間后,金屬棒ab和cd以相同的加速度運動.若導軌的電阻不計,求:
(1)金屬棒ab和cd所具有的相同加速度的大;
(2)在金屬棒ab、cd以相同加速度運動過程中,當金屬棒ab的速度是cd速度的2倍時,金屬棒ab的速度大。
(3)金屬棒ab從靜止開始運動達到(2)中所述狀態(tài)時所經(jīng)歷的時間.

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科目:高中物理 來源:2012屆山東省高二下學期期末考試物理 題型:計算題

(16分)如圖所示,有兩根足夠長、不計電阻,相距L的平行光滑金屬導軌cd、ef與水平面成θ角固定放置,底端接一阻值為R的電阻,在軌道平面內有磁感應強度為B的勻強磁場,方向垂直軌道平面斜向上.現(xiàn)有一平行于ce、垂直于導軌、質量為m、電阻不計的金屬桿ab,在沿軌道平面向上的恒定拉力F作用下,從底端ce由靜止沿導軌向上運動,當ab桿速度達到穩(wěn)定后,撤去拉力F,最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端.已知ab桿向上和向下運動的最大速度相等.求:拉力F和桿ab最后回到ce端的速度v.

 

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