（13分） 如圖所示，在與水平面成=300角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)�？臻g存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20 T，方向垂直軌道平面向上。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-1kg，回路中每根導(dǎo)體棒電阻r= 5.0×10-2Ω，金屬軌道寬度l=0.50 m。現(xiàn)對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之勻速向上運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10 m/s2，求：

（1）導(dǎo)體棒cd受到的安培力大�。�

（2）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大��；

（3）拉力對導(dǎo)體棒ab做功的功率。

 

【答案】

（1）0.10 N

（2）1.0 m/s

（3）0.20 W

【解析】（1）導(dǎo)體棒cd靜止時(shí)受力平衡，設(shè)所受安培力為，則=mgsin=0.10 N。

（2）設(shè)導(dǎo)體棒ab的速度為v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E，通過導(dǎo)體棒cd的感應(yīng)電流為I，則

解得=1.0 m/s

（3）設(shè)對導(dǎo)體棒ab的拉力為F，導(dǎo)體棒ab受力平衡，則F= +mgsin=0.20 N，拉力的功率P=Fv=0.20 W。

 

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，在與水平方向成60°的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距1m的平行導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放一重力為3N的金屬棒ab，棒上通以3A的電流，磁場方向豎直向上，這時(shí)棒恰好靜止．求：
（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）ab棒對導(dǎo)軌的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在與水平方向成θ=30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)．空間存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T，方向垂直軌道平面向上，軌道底端連有電阻R=10.0×10-2Ω．導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m=2.0×10-2kg，導(dǎo)體棒ab電阻r=5.0×10-2Ω，導(dǎo)體棒cd阻值與R相同．金屬軌道寬度l=0.50m．現(xiàn)先設(shè)法固定導(dǎo)體棒cd，對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的恒定拉力，使之由靜止開始沿軌道向上運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)體棒ab沿軌道運(yùn)動(dòng)距離為S=1.0m時(shí)速度恰達(dá)到最大，此時(shí)松開導(dǎo)體棒cd發(fā)現(xiàn)它恰能靜止在軌道上．取g=10m/s2，求：
（1）導(dǎo)體棒ab的最大速度以及此時(shí)ab兩點(diǎn)間的電勢差；
（2）導(dǎo)體棒ab從開始到運(yùn)動(dòng)距離為S的過程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在與水平方向成α角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距L的平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬棒CD，磁場方向豎直向上，當(dāng)金屬棒中電流強(qiáng)度為I時(shí)，棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：
（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）CD棒對導(dǎo)軌的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在與水平方向成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距l(xiāng)m的平行導(dǎo)軌上放一重為3N的金屬棒ab，棒上通過3A的電流，磁場方向豎直向上，這時(shí)棒恰好靜止，求：
（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）ab棒對導(dǎo)軌的壓力；
（3）若要使B取值最小，其方向應(yīng)如何調(diào)整？并求出最小值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在與水平地面成θ角的拉力F作用下，質(zhì)量為m的物塊沿地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．求：
（1）地面對物塊的支持力．
（2）物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力
（3）物體與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)．

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