如圖所示，兩根相距為=1m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌，位于水平的xOy平面內(nèi)，一端接有阻值為的電阻．在的一側(cè)存在垂直紙面向里的磁場，磁感應(yīng)強度B只隨x的增大而增大，且它們間的關(guān)系為B=x，其中。一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿與金屬導(dǎo)軌垂直，可在導(dǎo)軌上滑動．當(dāng)t=0時金屬桿位于x=0處，速度為=，方向沿x軸的正方向。在運動過程中，有一大小可調(diào)節(jié)的外力F作用于金屬桿，使金屬桿以恒定加速度a=沿x軸正方向勻加速直線運動。除電阻R以外其余電阻都可以忽略不計．求：當(dāng)t=4s時施加于金屬桿上的外力為多大。
5N
解：根據(jù)勻變速直線運動的速度公式可得t=4s時的速度為
 （2分）
根據(jù)勻變速直線運動的位移公式可得t=4s時的位移為
  （2分）
由B=x可得t=4s時磁感應(yīng)強度B=2T        （2分）
t=4s時的感應(yīng)電動勢  （2分）
t=4s時的回路感應(yīng)電流      （2分）
t=4s時金屬桿所受的安培力為 （2分）
由牛頓第二定律   （2分）
得  （2分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

位于絕緣水平面上的寬度為L=1m的U形金屬導(dǎo)軌，左端串接一電阻R=7.5Ω，金屬導(dǎo)軌在外力控制下始終以速度v1=2m/s向右勻速運動，導(dǎo)軌電阻不計。如圖所示，虛線PQ右側(cè)區(qū)域有重直水平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1T。由于導(dǎo)軌足夠長，電阻R始終未進入磁場區(qū)域。一質(zhì)量為m=0.1kg，電阻r=0.5Ω，長度也是L的金屬棒，自PQ處以水平向右的初速度v2=4m/s滑上金屬導(dǎo)軌，金屬棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2，且運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直接觸。金屬棒滑上導(dǎo)軌后，經(jīng)t=0.2s，速度恰好與導(dǎo)軌速度相同，此過程中因摩擦產(chǎn)生熱量Q=0.08J。之后，金屬棒繼續(xù)運動，當(dāng)其速度剛好穩(wěn)定時，金屬棒的總位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s2，求：
  （1）金屬棒最終穩(wěn)定時速度的大小；
  （2）當(dāng)金屬棒速度v=3.2m/s時加速度的大��；
  （3）自金屬棒滑上導(dǎo)軌至剛好穩(wěn)定時整個電路中消耗的電能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（8分）某地地磁場的磁感應(yīng)強度方向斜向下指向地面，與豎直方向成60°角，大小為5 ×10-5T。一靈敏電壓表通過導(dǎo)線連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬蓭r的接線柱上，接線柱與水接觸良好。已知該河段的兩岸南北正對，河寬200m，該河段漲潮和落潮時有海水（視為導(dǎo)體、電阻極�。┝鬟^。設(shè)落潮時，海水自正西向正東流，流速為4m/s。
（1）該河段的南岸和北岸，那邊電勢高？
（2）靈敏電壓表的示數(shù)是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一電子以初速v沿與金屬板平行的方向飛入兩板間，在下列幾種情況下，電子將向M板偏轉(zhuǎn)的有 ：（ ）
A．開關(guān)S接通穩(wěn)定后
B．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間
C．接通S后，變阻器的滑動觸頭向右迅速滑動時
D．接通S后，變阻器的滑動觸頭向左迅速滑動時

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖15所示，電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置，MO間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌相距為d，其間有豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好.用平行于MN的恒力F向右拉動CD,CD受恒定的摩擦阻力Ff.已知F > Ff，求:?

圖15
（1）CD運動的最大速度是多少？
（2）當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？?
（3）當(dāng)CD的速度是最大速度的13時，CD的加速度是多少？??????????????

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲圖A線圈中通有電流，在0—2 s內(nèi)電流的變化規(guī)律如乙圖所示，閉合金屬導(dǎo)體環(huán)B懸掛在線圈A的一端，那么在0—2 s內(nèi)關(guān)于金屬環(huán)中感應(yīng)電流及金屬環(huán)受力情況應(yīng)為(規(guī)定電流從a流入A線圈、從b端流出的電流方向為正方向)    )
A．B環(huán)中感應(yīng)電流方向始終不變，受力方向也不變
B．B環(huán)中感應(yīng)電流方向始終不變，但受力方向改變
C．B環(huán)中感應(yīng)電流方向改變，但受力方向不變
D．B環(huán)中感應(yīng)電流方向和B環(huán)受力方向都改變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖(甲)所示，兩水平放置的平行金屬板C、D相距很近，上面分別開有小孔O和，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌P、Q與金屬板C、D接觸良好，且導(dǎo)軌在磁感應(yīng)強度為B1＝10T的勻強磁場中，導(dǎo)軌間距L＝0.50m．金屬棒AB緊貼著導(dǎo)軌沿平行導(dǎo)軌方向在磁場中做往復(fù)運動．其速度圖像如圖(乙)，若規(guī)定向右運動速度方向為正方向，從t＝0時刻開始，由C板小孔O處連續(xù)不斷飄入質(zhì)量為m＝3.2×10－21kg、電量q＝1.6×10－19C的帶正電的粒子(設(shè)飄入速度很小，可視為零)．在D板外側(cè)有以MN為邊界的勻強磁場B2＝10T，MN與D相距d＝10cm，B1和B2方向如圖(甲)所示(粒子重力及其相互作用不計)，求：

(1)0～4.0s時間內(nèi)哪些時刻發(fā)射的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界MN？
(2)粒子從邊界MN射出來的位置之間最大的距離為多少？
 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖5所示，直角梯形線圈abcd,ab=bc=L，ad=L/2，線圈總電阻為R，右側(cè)有一個寬度為L的有界磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里。初始時，c點距磁場左邊界距離L線圈的恒定速率v0垂直磁場邊界向右運動，穿過磁場區(qū)域。設(shè)逆時針方向電流為正，，下面哪個圖象能反映電流隨位移的變化         （   ）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，大小相等的勻強磁場分布在直角坐標(biāo)系的四個象限里，相鄰象限的磁感強度B的方向相反，均垂直于紙面，現(xiàn)在一閉合扇形線框OABO，以角速度ω繞Oz軸在xOy平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，那么在它旋轉(zhuǎn)一周的過程中(從圖中所示位置開始計時)，線框內(nèi)感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系圖線是：
 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案