兩根相距L=0.2m的光滑平行金屬長導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．導(dǎo)軌上橫放著兩條金屬細(xì)桿，其間距為x=0.5 m．構(gòu)成矩形回路，如圖所示．每條金屬細(xì)桿的電阻均為R=0.25,質(zhì)量均為m=0.2kg回路中其余部分的電阻不計．在導(dǎo)軌平面內(nèi)給cd桿一個平行于導(dǎo)軌的方向向左、大小為F1=2.1N的拉力，使它向左做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動同時在導(dǎo)軌平面內(nèi)  給ab桿一個平行于導(dǎo)軌的作用力F2，使它向右做初速度為v0=5m／s、加速度大小和方向與cd桿相同的勻變速直線運(yùn)動求：

  （1）回路中感應(yīng)電流的大小是多少?方向如何?

  （2）cd桿運(yùn)動的加速度大��； 

  （3）當(dāng)cd桿與ab桿間距由0.5m變化到4.5rn時，力F2對ab桿做的功.

（1）1A感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda （2） （3）


解析:

（1）設(shè)cd、ab桿的加速度均為a，

則t時刻的速度分別為

          2分

          2分

       則回路中的感應(yīng)動動勢為

          3分

       回路中感應(yīng)電流的大小為

         2分

       感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda   1分

   （2）cd桿受到的安培力的大小為

          2分

       所以cd桿運(yùn)動的加速度大小為

           2分

   （3）設(shè)cd、ab桿運(yùn)動的位移大小分別，則

          1分

          1分

       由題意得   1分

       解得    1分

       在這段時間內(nèi)，ab桿的位移大小為

        

       作用在ab桿上的安培力的大小為，則

          1分

       解得   1分

       所以力F2對ab桿做的功為

          2分

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，兩根豎直固定的金屬導(dǎo)軌ad和bc相距l(xiāng)=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，MN桿和EF桿的電阻分別為0.2Ω（豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計），EF桿放置在水平絕緣平臺上，回路NMEF置于勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，試求：
（1）EF桿不動，MN桿以0.1m/s的速度向上運(yùn)動時，桿MN兩端哪端的電勢高？MN兩端電勢差為多大？
（2）當(dāng)MN桿和EF桿的質(zhì)量均為m=10-2kg．MN桿須有多大的速度向上運(yùn)動時，EF桿將開始向上運(yùn)動？此時拉力的功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距l(xiāng)=0.2m，導(dǎo)軌上端連接著電阻R1=1Ω，質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為R2=0.2Ω的金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計．整個裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場中．a(chǎn)b桿由靜止釋放，經(jīng)過一段時間后達(dá)到最大速率，取g=10m/s2，求此時：
（1）桿的速率；
（2）桿兩端電壓；
（3）電阻R1消耗的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，兩根相距l(xiāng)=0.4m、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，一端與阻值R=0.15Ω的電阻相連．導(dǎo)軌x＞0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場，其方向與導(dǎo)軌平面垂直，變化率k=0.5T/m，x=0處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.5T．一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動，運(yùn)動過程中電阻上消耗的功率不變．求：
（1）電路中的電流；
（2）金屬棒在x=2m處的速度；
（3）金屬棒從x=0運(yùn)動到x=2m過程中安培力做功的大��；
（4）金屬棒從x=0運(yùn)動到x=2m過程中外力的平均功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

兩根相距L=0.2m的光滑平行金屬長導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．導(dǎo)軌上橫放著兩條金屬細(xì)桿，其間距為x=0.5 m．構(gòu)成矩形回路，如圖所示．每條金屬細(xì)桿的電阻均為R=0.25,質(zhì)量均為m=0.2kg回路中其余部分的電阻不計．在導(dǎo)軌平面內(nèi)給cd桿一個平行于導(dǎo)軌的方向向左、大小為F1=2.1N的拉力，使它向左做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動同時在導(dǎo)軌平面內(nèi)  給ab桿一個平行于導(dǎo)軌的作用力F2，使它向右做初速度為v0=5m／s、加速度大小和方向與cd桿相同的勻變速直線運(yùn)動求：

  （1）回路中感應(yīng)電流的大小是多少?方向如何?

  （2）cd桿運(yùn)動的加速度大��； 

  （3）當(dāng)cd桿與ab桿間距由0.5m變化到4.5rn時，力F2對ab桿做的功.

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