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        1. 如圖所示,平行光滑U形導軌傾斜放置,傾角為θ=30°,導軌間的距離L=1.0m,電阻R=3.0Ω,導軌電阻不計.勻強磁場的方向垂直于導軌平面向上,磁感應強度B=2.0T,質(zhì)量m=0.4kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒ab垂直置于導軌上.現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小為F=5.0N的恒力,使金屬棒ab從靜止起沿導軌向上滑行.求金屬棒ab達到勻速運動時的速度大。╣取10m/s2
          分析:開始時拉力F大于重力沿斜面向下的分力,因此導體棒向上運動,回路中產(chǎn)生逆時針方向電流,根據(jù)左手定則可知,導體棒受到沿斜面向下的安培力,導體棒做加速度逐漸減小的加速運動,直到最后勻速運動為止,根據(jù)平衡狀態(tài)列方程即可求解正確結(jié)果.
          解答:解:當金屬棒勻速運動時,由力的平衡條件得:
          F=mgsin30°+BIL
          求得:I=1.5A
          由閉合電路歐姆定律得:I=
          E
          R+r
          =
          BLv
          R+r

          聯(lián)立以上方程解得金屬棒勻速運動的速度大小為:v=3m/s.
          故金屬棒ab達到勻速運動時的速度大小:v=3m/s.
          點評:解答這類問題的關鍵是正確分析安培力的變化,正確分析運動過程中速度、加速度的變化情況,然后列力學方程求解.
          練習冊系列答案
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          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,平行光滑U形導軌傾斜放置,傾角為θ=37°,導軌間的距離L=1.0m,電阻R=0.8Ω,導軌電阻不計.勻強磁場的方向垂直于導軌平面,磁感強度B=1.0T,質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=0.2Ω的金屬棒ab垂直置于導軌上.現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小為F=5.0N的恒力,使金屬棒ab從靜止起沿導軌向上滑行,當ab棒滑行0.8m后速度不變.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.完成下列問題:
          (1)在速度不變之前,導體棒的運動情況上是
           

          A.勻加速直線運動    B.加速度逐漸減小的加速運動
          C.加速度逐漸增大的加速運動
          D.先做加速度逐漸增大的加速運動,再做加速度逐漸減小的加速運動
          (2)金屬棒勻速運動時的速度大小是
           
          ;金屬棒勻速運動時電阻R上的功率
           

          (3)求金屬棒從靜止起到剛開始勻速運動的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為多少?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (10分)如圖所示,平行光滑U形導軌傾斜放置,傾角為θ=30°,導軌間的距離L=1.0m,電阻R=3.0Ω,導軌電阻不計。勻強磁場的方向垂直于導軌平面向上,磁感應強度B=2.0T,質(zhì)量m=0.4kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒ab垂直置于導軌上,F(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小為F=5.0N的恒力,使金屬棒ab從靜止起沿導軌向上滑行。求金屬棒ab達到勻速運動時的速度大小。(g取10m/s2

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,平行光滑U形導軌傾斜放置,傾角為θ=30°,導軌間的距離L=1.0m,電阻R=3.0Ω,導軌電阻不計。勻強磁場的方向垂直于導軌平面向上,磁感應強度B=2.0T,質(zhì)量m=0.4kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒ab垂直置于導軌上,F(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小為F=5.0N的恒力,使金屬棒ab從靜止起沿導軌向上滑行。求金屬棒ab達到勻速運動時的速度大小。(g取10m/s2)

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,平行光滑U形導軌傾斜放置,傾角為θ=30°,導軌間的距離L=1.0m,電阻R=3.0Ω,導軌電阻不計。勻強磁場的方向垂直于導軌平面向上,磁感應強度B=2.0T,質(zhì)量m=0.4kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒ab垂直置于導軌上。現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小為F=5.0N的恒力,使金屬棒ab從靜止起沿導軌向上滑行。求金屬棒ab達到勻速運動時的速度大小。(g取10m/s2)

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