相距為L=0.20m的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m=1.0kg的金屬細桿ab．cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為R=1.0Ω。整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B=0.50T，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運動時，cd桿也同時從靜止開始沿導(dǎo)軌向下運動。測得拉力F與時間t的關(guān)系如圖所示。g=10m/s2，求：
（1）桿ab的加速度a和動摩擦因數(shù)μ；
（2）桿cd從靜止開始沿導(dǎo)軌向下運動達到最大速度所需的時間t0；


 
  （3）畫出桿cd在整個運動過程中的加速度隨時間變化a—t圖像，要求標明坐標值（不要求寫出推導(dǎo)過程）。

 
（1）（2）20s (3)圖像見解析
（1）經(jīng)時間t，桿ab的速率
v="at" （1分）
此時，回路中的感應(yīng)電流為
         （1分）
對桿ab由牛頓第二定律得
      （2分）
由以上各式整理得：
      （1分）
在圖線上取兩點：，代入上式得
（1分）
（1分）


 
  （2）cd桿受力情況如圖，當cd桿所受重力與滑動摩擦力相等時，速度最大即

     （2分）
又FN=F安       （1分）
F安="BIL        " （1分）
 （1分）
         （1分）
整理解得     （1分）


 
  （3）圖線如圖所示（4分）：

 
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

ab和cd為相距0.20m的平行金屬導(dǎo)軌，其右端與一阻值R＝0.10Ω的電阻相連，電阻為r＝0.60Ω的均勻金屬棒MN可緊貼平行導(dǎo)軌運動．相距d＝0.20m，水平放置的兩平行金屬板A，B分別與金屬棒兩端M，N相連．已知MP＝PQ＝QN，導(dǎo)軌和連線的電阻忽略不計．整個裝置處在垂直于紙面向里的勻強磁場中，如圖所示．當MN以速度向右運動時，恰能使帶電微粒以速度在金屬板A，B間做勻速圓周運動，求金屬棒MN運動速度大小的取值范圍．(g取10m/)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上有一有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向豎直向下，虛線MN為磁場的邊界。單匝正方形均勻?qū)Ь�框abcd，邊長為L，總電阻為R，當導(dǎo)線框在外力的作用下以速度v勻速進入磁場區(qū)域的過程中（ab邊始終保持與MN平行）。求：

⑴ 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E
⑵ 線框a、b兩點的電勢差
⑶ 導(dǎo)線框在進入磁場的過程中外力的大小。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平放置的金屬細圓環(huán)半徑為0.1m，豎直放置的金屬細圓柱（其半徑比0.1m小得多）的端面與金屬圓環(huán)的上表面在同一平面內(nèi)，圓柱的細軸通過圓環(huán)的中心O，將一質(zhì)量和電阻均不計的導(dǎo)體棒一端固定一個質(zhì)量為10g的金屬小球，被圓環(huán)和細圓柱端面支撐，棒的一端有一小孔套在細軸O上，固定小球的一端可繞軸線沿圓環(huán)作圓周運動，小球與圓環(huán)的摩擦因素為0.1，圓環(huán)處于磁感應(yīng)強度大小為4T、方向豎直向上的恒定磁場中，金屬細圓柱與圓環(huán)之間連接如圖電學元件，不計棒與軸及與細圓柱端面的摩擦，也不計細圓柱、圓環(huán)及感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，開始時S1斷開，S2拔在1位置，R1=R3=4Ω，R2=R4=6Ω，C=30uF，求：

（1）S1閉合，問沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端，才能使棒穩(wěn)定后以角速度10rad/s勻速轉(zhuǎn)動?
（2）S1閉合穩(wěn)定后，S2由1拔到2位置，作用在棒上的外力不變，則至棒又穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動的過程中，流經(jīng)R3的電量是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖(甲)所示，一個正方形單匝線圈abcd，邊長為L，線圈每邊的電阻均為R，以恒定速度v通過一個寬度為2L的勻強磁場區(qū)，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里。ABCD圖中能正確反映ab兩端電壓Uab隨時間t變化關(guān)系的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如題18圖所示，在一磁感應(yīng)強度B＝0.5T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h＝0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計．在兩根導(dǎo)軌的端點N、Q之間連接一阻值R＝0.3Ω的電阻，導(dǎo)軌上跨放著一根長為L＝0.2m，每米長電阻r＝2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌正交，交點為c、d。當金屬棒以速度v＝4.0m/s向左做勻速運動時，試求：

（1）電阻R中的電流強度大小和方向；
（2）使金屬棒做勻速運動的外力；
（3）金屬棒c、d兩端點間的電勢差Ucd和a、b兩端點間
的電勢差Uab。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

光滑水平導(dǎo)軌寬L=1m，電阻不計，左端接有"6V 6W"的小燈。導(dǎo)軌上垂直放有一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=2Ω的直導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒中間用細繩通過定滑輪吊一質(zhì)量為M=1kg的鉤碼，鉤碼距地面高h=2m，如圖所示。整個導(dǎo)軌處于豎直方向的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=2T。釋放鉤碼，在鉤碼落地前的瞬間，小燈剛好正常發(fā)光。（不計滑輪的摩擦，取g=10m/s2）求：⑴鉤碼落地前的瞬間，導(dǎo)體棒的加速度；⑵在鉤碼落地前的過程中小燈泡消耗的電能；⑶在鉤碼落地前的過程中通過電路的電量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，邊長為L＝2m的正方形導(dǎo)線框ABCD和一金屬棒MN由粗細相同的同種材料制成，每米長電阻為R0＝1/m，以導(dǎo)線框兩條對角線交點O為圓心，半徑r＝0.5m的勻強磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度為B＝0.5T，方向垂直紙面向里且垂直于導(dǎo)線框所在平面，金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好且與對角線AC平行放置于導(dǎo)線框上。若棒以v＝4m/s的速度沿垂直于AC方向向右勻速運動，當運動至AC位置時，求（計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）：
（1）棒MN上通過的電流強度大小和方向；
（2）棒MN所受安培力的大小和方向。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題






A．B．C．D．0

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