如圖，水平放置的金屬導(dǎo)軌M、N，平行地置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，間距為d，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上，金屬棒ab的質(zhì)量為m，放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直．已知導(dǎo)軌與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等），電源電動(dòng)勢(shì)為E，定值電阻為R，其余部分電阻不計(jì)．電鍵K閉合后，金屬將開始運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)電鍵K閉合的瞬間，棒ab的加速度為多大？
分析：根據(jù)閉合電路歐姆定律可以計(jì)算電鍵閉合瞬間，電路中電流I的大小和方向，已知電流的大小可以算出此時(shí)ab棒受到的安培力的大小和方向，對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析知，導(dǎo)體棒受到的安培力在水平方向的分力使導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律可以算得導(dǎo)體棒的加速度．
解答：解：由題意知，電鍵閉合時(shí)，導(dǎo)體棒中通過(guò)的電流方向是從a到b，根據(jù)左手定則知，導(dǎo)體棒受到的安培力方向如圖所示
因?yàn)閷?dǎo)體棒受四個(gè)力作用下在水平方向運(yùn)動(dòng)，故導(dǎo)體棒在豎直方向所受合力為0
由題意得：F=BIL
則導(dǎo)體棒所受的合力F合=BIL-Ff；
 由平衡條件得：FN=mg
根據(jù)牛頓第二定律，BIL-μFN=ma
在電路中，根據(jù)閉合電路歐姆定律I=
E
R
 知，
所以導(dǎo)體棒產(chǎn)生的加速度a=
BEL-μRmg
mR
答：棒ab的加速度大小為
BEL-μRmg
mR
．
點(diǎn)評(píng)：能通過(guò)左手定則確定安培力的大小和方向，并對(duì)導(dǎo)體棒正確的受力分析得出導(dǎo)體棒所受的合力，根據(jù)牛頓第二定律解得．主要考查左手定則和閉合回路的歐姆定律的運(yùn)用．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖，水平放置的金屬導(dǎo)軌平行地置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，間距為L(zhǎng)=1m，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B=1T，方向與導(dǎo)軌平面夾為α=37°，電源電動(dòng)勢(shì)為E=3V，定值電阻R=15Ω，其余部分電阻不計(jì)．金屬棒ab的質(zhì)量為1kg，始終靜止在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直．（sin37°=0.6，cos 37°=0.8，取g=10m/s2）
求：（1）金屬棒ab受到軌道的摩擦力；
（2）金屬棒ab受到軌道的支持力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，水平放置的金屬薄板A、B間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知B板電勢(shì)高于A板．電場(chǎng)強(qiáng)度E=5×105N/C，間距d=1.25m．A板上有一小孔，M恰好在孔的正上方，距離h=1.25m．從M處每隔相等時(shí)間間隔由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量m=1×10-3kg的帶電小球．第1個(gè)帶電小球的電量q1=+1×10-8C，第n個(gè)帶電小球的電量qn=nq1．取g=10m/s2．求：
（1）第1個(gè)帶電小球從M下落至B板的時(shí)間；
（2）第幾個(gè)帶電小球?qū)⒉荒艿诌_(dá)B板；
（3）第（2）問(wèn)中該帶電小球下落過(guò)程中機(jī)械能的變化量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，水平放置的金屬薄板A、B間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2.0×106N/C．A板上有一小孔，D為小孔正上方h=3.2cm處的一點(diǎn)．一帶負(fù)電的油滴在重力G=3.2×10-12N作用下，由D點(diǎn)靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)．當(dāng)油滴進(jìn)入電場(chǎng)后，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．求：（g取10m/s2）
（1）油滴剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度大小v；
（2）油滴所帶的電荷量q；
（3）若A、B兩板之間的距離為d=10cm，試求油滴從D運(yùn)動(dòng)到B板的總時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

圓盤發(fā)電機(jī)的構(gòu)造如圖甲水平放置的金屬圓盤在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與圓盤平面垂直且過(guò)圓盤中心O點(diǎn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從a、b兩端將有電壓輸出�，F(xiàn)將此發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)化成如圖乙所示的模型：固定的金屬圓環(huán)水平放置，金屬棒OP繞圓環(huán)中心O以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬棒的P端與圓環(huán)無(wú)摩擦緊密接觸，整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知圓環(huán)半徑OP = 20 cm，圓環(huán)總電阻為R1 = 0.4，金屬棒的電阻R2 = 0.1，金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為= 500 rad/s，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1 T，外接負(fù)載電阻R = 0.3。求：

   （1）金屬棒OP中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為多少？O、P兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？

   （2）負(fù)載電阻上的最大功率與最小功率各為多少？

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