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【2012• 北京市西城區(qū)期末】如圖所示，光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內，MN、PQ平行且足夠長，兩軌道間的寬度L＝0.50m。軌道左端接一阻值R=0.50Ω的電阻。軌道處于磁感應強度大小B＝0.40T，方向豎直向下的勻強磁場中。質量m=0.50kg的導體棒ab垂直于軌道放置。在沿著軌道方向向右的力F作用下，導體棒由靜止開始運動，導體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直。不計軌道和導體棒的電阻，不計空氣阻力。

（1）若力F的大小保持不變，且F=1.0N。求

a．導體棒能達到的最大速度大小vm；

b．導體棒的速度v=5.0m/s時，導體棒的加速度大小a。

（2）若力F的大小是變化的，在力F作用下導體棒做初速度為零的勻加速直線運動，加速度大小a=2.0m/s2。從力F作用于導體棒的瞬間開始計時，經過時間t=2.0s，求力F的沖量大小I。

 

(1)     (2)   

解析:1）a．導體棒達到最大速度vm時受力平衡　

       此時，    

解得：　  

b．導體棒的速度v=5.0m/s時，感應電動勢  

導體棒上通過的感應電流   

導體棒受到的安培力 

根據牛頓第二定律，解得：  

（2）t=2s時，金屬棒的速度  

此時，導體棒所受的安培力   

時間t=2s內，導體棒所受的安培力隨時間線性變化，

所以，時間t=2s內，安培力的沖量大小  

對導體棒，根據動量定理

   

所以，力F的沖量

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【2012• 浙江臺州市高期末質量評估】如圖（甲）

 

 

所示，M1M4、N1N4為平行放置的水平金屬軌道，M4P、N4Q為相同半徑，平行放置的豎直半圓形金屬軌道，M4、N4為切點，P、Q為半圓軌道的最高點，軌道間距L=1.0m，圓軌道半徑r=0.32m，整個裝置左端接有阻值R=0.5Ω的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，兩區(qū)域寬度 d=0.5m，兩區(qū)域之間的距離s=1.0m；區(qū)域Ⅰ內分布著均勻的變化的磁場B1，變化規(guī)律如圖（乙）所示，規(guī)定豎直向上為B1的正方向；區(qū)域Ⅱ內分布著勻強磁場B2，方向豎直向上。兩磁場間的軌道與導體棒CD間的動摩擦因數為μ=0.2，M3N3右側的直軌道及半圓形軌道均光滑。質量m=0.1kg，電阻R0=0.5Ω的導體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動下，從M2N2處由靜止開始運動，到達M3N3處撤去恒力F，CD棒勻速地穿過勻強磁場區(qū)，恰好通過半圓形軌道的最高點PQ處。若軌道電阻、空氣阻力不計，運動過程導棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，g取10m/s2 求：

（1）水平恒力F的大�。�

（2）CD棒在直軌道上運動過程中電阻R上產生的熱量Q；

（3）磁感應強度B2的大小。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

【2012•江蘇蘇北四市一�！績筛銐蜷L的光滑平行直導軌MN、PQ與水平面成θ角放置，兩導軌間距為L，M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向上，導軌和金屬桿接觸良好，它們的電阻不計。現(xiàn)讓ab桿由靜止開始沿導軌下滑。

⑴求ab桿下滑的最大速度vm；

⑵ab桿由靜止釋放至達到最大速度的過程中，電阻R產生的焦耳熱為Q，求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

【2012•廣西期末】在如圖5甲所示的電路中，螺線管匝數n = 1500匝，橫截面積S = 20cm2。螺線管導線電阻r= 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，C=30μF。在一段時間內，穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖5乙所示的規(guī)律變化．則下列說法中正確的是（  ）

A．螺線管中產生的感應電動勢為1V

B．閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1的電功率為5×10-2 W

C．電路中的電流穩(wěn)定后電容器下極板帶正電                            

D．S斷開后，流經R2的電量為1.8×10-5C         

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

【2012•河北省五校聯(lián)盟模擬】現(xiàn)代科學研究中常用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場加速電子的設備。電子感應加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當電磁鐵繞組通以變化的電流時,產生變化的磁場，穿過真空盒所包圍的區(qū)域內的磁通量也隨時間變化，這時真空盒空間內就產生感應渦旋電場，電子將在渦旋電場作用下得到加速。如圖所示（上圖為側視圖、下圖為真空室的俯視圖），若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運動，當電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時（    ）

A．電子在軌道上逆時針運動

B．保持電流的方向不變，當電流增大時，電子將加速

C．保持電流的方向不變，當電流減小時，電子將加速

D．被加速時電子做圓周運動的周期不變

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

【2012•安徽期末】如右圖所示，在勻強磁場B中放一電阻不計的平行金屬導軌，導軌跟固定的大導體矩形環(huán)M相連接，導軌上放一根金屬導體棒ab并與導軌緊密接觸，磁感應線垂直于導軌所在平面。若導體棒勻速地向右做切割磁感線的運動，則在此過程中M所包圍的固定閉合小矩形導體環(huán)N中電流表內  （     ）

1.   有自下而上的恒定電流

B．產生自上而下的恒定電流

C．電流方向周期性變化

D．沒有感應電流

 

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