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位于豎直面內足夠長的兩根光滑平行導軌相距L，如圖，空間有垂直于軌道平面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，金屬棒ab、cd長度也為L，與軌道良好接觸，它們的質量分別為4m和m，電阻分別為R和4R，其余電阻一律不計。固定cd不動，在下面過程中用拉力強制使ab以速度v0勻速上升，松手釋放cd，求：??

（1）釋放cd瞬間，ab棒兩端電勢差Uab。?

（2）cd棒最終穩(wěn)定的速度v。?

（3）cd棒穩(wěn)定運動時拉力的功率P。??

(1)釋放cd瞬間,ab棒產生的電動勢E0 =BLv0???

根據閉合電路歐姆定律有E0 =I0(R + 4R)?

ab棒兩端電勢差Uab =I0(4R) =BLv0?

(2)cd棒最終穩(wěn)定時做勻速直線運動,cd產生的電動勢E =BLv?

根據閉合電路歐姆定律有E0-E =I(R +4R)???

對于cd棒,合力為零,故有mg = BIL??

解得?

(3)此時對于ab棒,拉力F =(4m)g +BIL??

拉力的功率P =Fv0?

所以拉力的功率P = 5mgv0

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-33所示，在磁感應強度大小為B、方向垂直向上的勻強磁場中，有一上、下兩層均與水平面平行的“U”形光滑金屬導軌，在導軌面上各放一根完全相同的質量為m的勻質金屬桿A1和A2，開始時兩根金屬桿位于同一豎直面內且桿與軌道垂直.設兩導軌面相距為H，導軌寬為L，導軌足夠長且電阻不計，金屬桿單位長度的電阻為r.現有一質量為的不帶電小球以水平向右的速度v0撞擊桿A1的中點，撞擊后小球反彈落到下層面上的C點.C點與桿A2初始位置相距為s.求：

圖16-33

(1)回路內感應電流的最大值；

(2)整個運動過程中感應電流最多產生了多少熱量；

(3)當桿A2與桿A1的速率比為1∶3時，A2受到的安培力大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖3-6-17所示，在磁感應強度大小為 B、方向垂直向上的勻強磁場中，有一上、下兩層均與水平面平行的“U”型光滑金屬導軌，在導軌面上各放一根完全相同的質量為 m 的勻質金屬桿 A1 和 A2，開始時兩根金屬桿位于同一豎直面內且桿與軌道垂直.設兩導軌面相距為 H，導軌寬為 L，導軌足夠長且電阻不計，金屬桿單位長度的電阻為r.現有一質量為的不帶電小球以水平向右的速度v0撞擊桿A1的中點，撞擊后小球反彈落到下層面上的 C 點.C 點與桿 A2 初始位置相距為 S.求：

圖3-6-17

（1）回路內感應電流的最大值；

（2）整個運動過程中感應電流最多產生了多少熱量；

（3）當桿 A2 與桿 A1 的速度比為 1∶3時，A2 受到的安培力大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：

位于豎直面內足夠長的兩根光滑平行導軌相距L，如圖，空間有垂直于軌道平面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，金屬棒ab、cd長度也為L，與軌道良好接觸，它們的質量分別為4m和m，電阻分別為R和4R，其余電阻一律不計。固定cd不動，在下面過程中用拉力強制使ab以速度勻速上升，然后松手釋放cd，求：

（1）釋放cd瞬間，ab棒兩端電勢差。

（2）cd棒最終穩(wěn)定的速度v。

（3）cd棒穩(wěn)定運動時拉力的功率P。

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