(18分)如圖所示,平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距0.5 m,與水平面夾角為30°,不計電阻,廣闊的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度B=0.4 T,垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒,長度均為0.5 m,電阻均為0.1Ω,質(zhì)量分別為0.1 kg和0.2 kg,兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動,F(xiàn)棒在外力作用下,以恒定速度ν=1.5m/s沿著導(dǎo)軌向上滑動,棒則由靜止釋放。試求:(取g=10 m/s2

(1)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;

(2)閉合回路中的最小電流和最大電流;

(3)金屬棒的最終速度。

 

【答案】

(1)(2)  (3)

【解析】(18分)

(1)---------------------------(3分)

(2)剛釋放棒時,  ---------------------------(2分)     

棒受到安培力為:-------------------(1分)

棒受到的重力為:     ---------------------------(1分)      棒沿導(dǎo)軌向下加速運動,即閉合回路的增大;電流也將增大,所以最小電流為:    ---------------------------(4分)             

當(dāng)棒的速度達(dá)到最大時,同路的電流最大,此時棒的加速度為零。

得:---------------------------(4分)          

(3)由得:---------------------------(3分)

本題考查的是電磁感應(yīng)定律和力學(xué)綜合的問題,首先根據(jù)電磁感應(yīng)定律計算出感應(yīng)電動勢;然后根據(jù)安培力的計算和力學(xué)規(guī)律計算出最大最小電流;最后根據(jù)歐姆定律計算出電壓;

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距0.5m,與水平面夾角為30°,不計電阻,廣闊的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度B=0.4T,垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒ab和cd,長度均為L=0.5m,電阻均為R=0.1Ω,質(zhì)量均為m=0.2kg,兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動.現(xiàn)ab棒在外力作用下,以恒定速度v1=2m/s沿著導(dǎo)軌向上滑動,cd棒則由靜止釋放,試求:(取g=10m/s2
(1)金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1
(2)金屬棒cd開始運動的加速度a和最終速度v2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距0.5m,與水平面夾角為30°,不計電阻,廣闊的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度B=0.4T,垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒abcd,長度均為0.5m,電阻均為0.1Ω,質(zhì)量分別為0.1 kg和0.2 kg,兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動.現(xiàn)ab棒在外力作用下,以恒定速度v=1.5m/s沿著導(dǎo)軌向上滑動,cd棒則由靜止釋放,試求: (取g=10m/s2)

(1)金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;

(2)閉合回路中的最小電流和最大電流;

(3)金屬棒cd的最終速度.

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年湖南省師大附中高二上期期末考試物理試卷(帶解析) 題型:計算題

(12分)如圖所示,平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距L=0.5m,與水平面夾角為θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計,整個導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.4T,垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒ab和cd,電阻均為R=0.1Ω,ab棒質(zhì)量為m=0.1 kg,兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動.現(xiàn)ab棒在恒定外力F作用下,以恒定速度v=3 m/s沿著平行導(dǎo)軌向上滑動,cd棒則保持靜止,試求: (取g=10m/s2)

(1)金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小及線圈中的感應(yīng)電流大;
(2)拉力F的大。
(3)cd棒消耗的功率。

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科目:高中物理 來源:2014屆湖南省高二上期期末考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

(12分)如圖所示,平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距L=0.5m,與水平面夾角為θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計,整個導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.4T,垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒ab和cd,電阻均為R=0.1Ω,ab棒質(zhì)量為m=0.1 kg,兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動.現(xiàn)ab棒在恒定外力F作用下,以恒定速度v=3 m/s沿著平行導(dǎo)軌向上滑動,cd棒則保持靜止,試求: (取g=10m/s2)

(1)金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小及線圈中的感應(yīng)電流大;

(2)拉力F的大;

(3)cd棒消耗的功率。

 

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