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          U形金屬導軌abcd原靜放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場穿過導軌平面，一根與bc等長的金屬棒PQ平行bc放在導軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f．已知磁感強度B=0.8T；導軌質(zhì)量M=2kg，其中bc段長0.5m、電阻r=0.4Ω，其余部分電阻不計；金屬棒PQ質(zhì)量m=0.6kg、電阻R=0.2Ω、與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃�、大小為F=2N的水平拉力，如圖所示．
          求：導軌的最大加速度、最大電流和最大速度（設導軌足夠長，g取10m/s2）．
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          導軌受到棒PQ水平向右的摩擦力 f=μmg  
          根據(jù)牛頓第二定律并整理得F-μmg-F安=Ma              
          剛拉動導軌時，I感=0，安培力為零，導軌有最大加速度   
          am=
          F-μmg
          M

          =
          1
          2
          （2-0.2×0.6×10）=0.40m/s2
          隨著導軌速度增大，感應電流增大，加速度減小，當a=0時，速度最大
          設為vm，電流最大設為Im，導軌受到向右的安培力  FB=BIL     
          F-μmg-BImL=0                          
          Im=
          F-μmg
          BL

          代入數(shù)字算得  Im=
          2-0.2×0.6×10
          0.8×0.5
          A=2A              
          I=
          E
          R+r
                                       
          Im=
          BLvm
          R+r
                                  
          vm=Im 
          R+r
          BL
          =3m/s         
          答：導軌的最大加速度為0.40m/s2、最大電流2A和最大速度3m/s．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
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				相關(guān)習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2006?廣州一模）U形金屬導軌abcd原靜放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場穿過導軌平面，一根與bc等長的金屬棒PQ平行bc放在導軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f．已知磁感強度B=0.8T；導軌質(zhì)量M=2kg，其中bc段長0.5m、電阻r=0.4Ω，其余部分電阻不計；金屬棒PQ質(zhì)量m=0.6kg、電阻R=0.2Ω、與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃�、大小為F=2N的水平拉力，如圖所示．
          求：導軌的最大加速度、最大電流和最大速度（設導軌足夠長，g取10m/s2）．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          U形金屬導軌abcd原靜止放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場穿過導軌平面，一根與b c等長的金屬棒PQ平行b c放在導軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f,已知磁感強度B＝0 .8 T；導軌質(zhì)量M＝2 kg，其中bc段長0 .5 m、電阻r= 0.4 Ω，其余部分電阻不計；金屬棒PQ質(zhì)量m = 0 .6 kg、電阻R = 0 .2Ω、與導軌間的摩擦因數(shù)μ＝0.2。若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃�、大小為F＝2 N的水平拉力，如圖13所示。 
          求：導軌的最大加速度、最大電流和最大速度。（設導軌足夠長，g取10 m/s2) ?
          圖13
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          U形金屬導軌abcd原靜止放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場穿過導軌平面，一根與bc等長的金屬棒PQ平行bc放在導軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f.已知磁感應強度B=0.8 T，導軌質(zhì)量M=2 kg，其中bc段長0.5 m、電阻r=0.4 Ω，其余部分電阻不計；金屬棒PQ質(zhì)量m=0.6 kg、電阻R=0.2 Ω、與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃蟆⒋笮镕=2 N的水平拉力，如圖8-2-37所示.求：導軌的最大加速度、最大電流和最大速度.（設導軌足夠長，g取10 m/s2） 
          圖8-2-37
           
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2006年廣東省廣州市高考物理一模試卷（解析版）
				題型：解答題
			
          

						
          U形金屬導軌abcd原靜放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場穿過導軌平面，一根與bc等長的金屬棒PQ平行bc放在導軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f．已知磁感強度B=0.8T；導軌質(zhì)量M=2kg，其中bc段長0.5m、電阻r=0.4Ω，其余部分電阻不計；金屬棒PQ質(zhì)量m=0.6kg、電阻R=0.2Ω、與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃蟆⒋笮镕=2N的水平拉力，如圖所示．
          求：導軌的最大加速度、最大電流和最大速度（設導軌足夠長，g取10m/s2）．

          

			
          

			
          
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