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          精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
          
			
          
				
          精英家教網如圖所示，在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，有兩根水平放置且足夠長的平行金屬導軌AB、CD，間距為L，在導軌的AC端連接一阻值為R的電阻，一根質量為m的金屬棒ab，垂直導軌放置，導軌和金屬棒的電阻不計．金屬棒與導軌間的動摩擦因數為μ，若用恒力F沿水平向右拉導體棒運動，求金屬棒的最大速度．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：金屬棒ab從靜止開始沿導軌滑動，從而產生感應電流，出現安培力，金屬棒先做加速度逐漸減小的加速運動，后做勻速運動．根據E=BLv、I=
          E
          R
           和F=BIL推導出安培力公式，當加速度減小到0時，達到最大速度，由平衡條件求出最大速度．
          解答：解：經分析知，棒向右運動時切割磁感線，產生動生電動勢，由右手定則知，棒中有ab方向的電流，再由左手定則可知，安培力向左，棒受到的合力在減小，向右做加速度逐漸減小的加速運動，當安培力與摩擦力的合力增大到大小等于拉力時，則加速度減小到0時，達到最大速度，此時：
           F=μmg+BIL
          又I=
          BLv
          R

          解得 vm=
          (F-μmg)R
          B2L2
          ；
          答：金屬棒的最大速度
          (F-μmg)R
          B2L2
          ．
          點評：本題要根據牛頓定律分析金屬棒的運動情況，分析和計算安培力是關鍵，注意另忘記棒受到摩擦力作用．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
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				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，在豎直向下場強大小為E的勻強電場中，有一光滑絕緣半圓環(huán)在其上端一個質量為m、帶電量為+q的小球由靜止開始沿軌道運動，則（　　）
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑離心軌道，一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質量為m=1kg，電量大小為q=6×10-4C，勻強電場的場強大小為E=1×104N/C，斜軌道的傾角為α=30°，圓軌道半徑R=0.8m，（小球的重力大于所受的電場力g=10m/s2）．
          （1）求小球沿斜軌道下滑的加速度的大�。�
          （2）若使小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時不落下來，求A點距水平地面的高度h至少應為多大？
          （3）若小球從斜軌道h=5R 處由靜止釋放，假設能夠通過B點，求在此過程中小球機械能的改變量．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一個水平放置的金屬棒ab以水平初速度V0拋出，設運動的整個過程中棒的取向不變且不計空氣阻力，則金屬棒在運動過程中產生的感應電動勢大小將（　�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2009?奉賢區(qū)二模）如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，有兩根豎直放置的平行導軌AB、CD，導軌上放有質量為m的金屬棒MN，棒與導軌間的動摩擦因數為u，現從t=0時刻起，給棒通以圖示方向的電流，且電流強度與時間成正比，即I=kt，其中k為恒量．若金屬棒與導軌始終垂直，則下圖所示的表示棒所受的摩擦力隨時間變化的四幅圖中，正確的是（　�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中有兩根水平放置的平行粗糙導軌CD、EF，導軌上放有一金屬棒MN．現從t=0時刻起，給棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比，即I=kt，其中k為常量，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好．下列關于棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關系圖象，可能正確的是（　�。�
          

			
          

			
          
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