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如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計，間距d＝0.5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強度B＝0.2T的勻強磁場中，兩金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放置，其電阻均為r＝0.1Ω,質(zhì)量均為m＝0.5kg，與導(dǎo)軌接觸良好�，F(xiàn)固定棒ab，使cd在水平恒力F＝0.8N的作用下，由靜止開始做加速運動。求

（1）棒cd哪端電勢高？

（2）當(dāng)電壓表讀數(shù)為U＝0.2V時，棒cd的加速度多大？

（3）棒cd能達(dá)到的最大速度vm。

 

【答案】

（1）c端電勢高 （2）1.2m/s2  （3）16m/s

【解析】

試題分析：（1）由右手定則判知：c端電勢高。

（2）流過L2的電流  

L2所受的安培力  

對L2得：

所以L2的加速度：   a=1.2m/s2

（3）當(dāng)棒L2所受合力為零時，速度達(dá)到最大，根據(jù)平衡條件，有：

又 

解得：

考點：右手定則 安培力 牛頓第二定律 平衡條件

 

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，固定于水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動．此時abed構(gòu)成一個邊長為L的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計．開始時磁感應(yīng)強度為B0．
（1）若保持磁感應(yīng)強度B0不變，欲使ab在水平外力F作用下向右以v0勻速運動，則F的大小、方向如何？
（2）若從t=0時刻起，磁感應(yīng)強度均勻增加，每秒增加量為k，同時保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流大小和方向．
（3）在上述（2）的情況下，棒始終保持靜止，當(dāng)t=t1時，垂直于棒的水平拉力為多大？
（4）若從t=0時刻起，磁感應(yīng)強度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運動時，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強度怎樣隨時間變化？（寫出B與t的關(guān)系式）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?鹽城三模）如圖所示，固定于水平面的U型金屬導(dǎo)軌abcd，電阻不計，導(dǎo)軌間距L=1.0m，左端接有電阻R=2Ω．金屬桿PQ的質(zhì)量m=0.2Kg，電阻r=1Ω，與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2，滑動時保持與導(dǎo)軌垂直．在水平面上建立x0y坐標(biāo)系，x≥0的空間存在豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強度僅隨橫坐標(biāo)x變化．金屬桿受水平恒力F=2.4N的作用，從坐標(biāo)原點開始以初速度v0=1.0m/s向右作勻加速運動，經(jīng)t1=0.4s到達(dá)x1=0.8m處，g取10m/s2．
求：
（1）磁感應(yīng)強度與橫坐標(biāo)x應(yīng)滿足的關(guān)系；
（2）金屬桿運動到x1處，PQ兩點間的電勢差；
（3）金屬桿從開始運動到B=
3
2
T處的過程中克服安培力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導(dǎo)軌PO、MN，PQ、MN的電阻不計，間距為d=0.5m．P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場中．電阻均為r=0.1Ω，質(zhì)量分別為m1=300g和m2=500g的兩金屬棒L1、L2平行的擱在光滑導(dǎo)軌上，現(xiàn)固定棒L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始做加速運動，試求：
（1）當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時，棒L2的加速度多大？
（2）棒L2能達(dá)到的最大速度vm．
（3）若在棒L2達(dá)到最大速度vm時撤去外力F，并同時釋放棒L1，分析此后L1，L2各做什么運動？
（4）若固定棒L1，當(dāng)棒L2的速度為v，且離開棒L1距離為S的同時，撤去恒力F，為保持棒L2做勻速運動，可以采用將B從原值（B0=0.2T）逐漸減小的方法，則磁感應(yīng)強度B應(yīng)怎樣隨時間變化（寫出B與時間t的關(guān)系式）？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?宿州二模）如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以某一速度向右做勻速運動．t=0時，磁感應(yīng)強度為B0，此時MN到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個邊長為L的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t=0開始，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化的圖象正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導(dǎo)軌PQ、MN，PQ、MN的電阻不計，間距為d=0.5m，PM兩端接有一理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=0.2T，電阻均為R=0.1Ω、質(zhì)量分別為m1=300g 和m2=500g的兩金屬棒L1、L2平行地擱在光滑的導(dǎo)軌上，現(xiàn)固定L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始作加速運動．試求：
（1）當(dāng)電壓表讀數(shù)為0.2V時棒L2的加速度多大？
（2）棒L2能達(dá)到的最大速度？
（3）若在棒L2達(dá)到最大速度時撤去恒力F，并同時釋放L1，求L2達(dá)到穩(wěn)定的速度？
（4）若固定L1，當(dāng)L2的速度為v，且離開棒L1距離為s的同時，撤去恒力F，為保持L2作勻速運動，可以采用將B從原值（設(shè)為B0）逐漸減少的方法，則該磁場隨時間怎樣變化（寫出B與時間t的關(guān)系式）．

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