12.水平放置的金屬框架abcd,寬度為0.5m,勻強(qiáng)磁場與框架平面成45°角,如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0T,框架電阻不計.金屬桿MN置于框架上可以無摩擦地滑動,MN的量0.5kg,電阻0.25Ω,當(dāng)用水平恒力F拉著MN水平勻速運(yùn)動時.它對框架的壓力恰為零.求:
(1)MN的速度是多大?
(2)水平拉力F應(yīng)為多大?

分析 (1)先計算金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,根據(jù)金屬桿對框架的壓力恰為零,由二力平衡列式,求出MN的速度;
(2)水平恒力F拉著MN水平勻速運(yùn)動,在水平方向由二力平衡列式,求出水平拉力F的大。

解答 解:(1)設(shè)MN的速度為v
則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Bsin45°•Lv
通過MN的電流$I=\frac{E}{R}$
金屬桿對框架的壓力恰為零
則有Bcos45°•IL=mg
解得:v=10m/s;
(2)由于MN水平勻速運(yùn)動
則有Bsin45°IL=F
解得:F=5N
答:(1)MN的速度是10m/s;
(2)水平拉力F應(yīng)5N.

點(diǎn)評 本題考查了安培力有關(guān)計算,解題的關(guān)鍵是分析金屬桿的運(yùn)動情況,判斷其受力情況,根據(jù)合力為0列式,求出MN的速度及水平拉力F的大。

練習(xí)冊系列答案
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(2)若換用質(zhì)量為m1的小球用鎖定彈簧發(fā)射(彈簧勢能不變),問小球質(zhì)量m1滿足什么條件,從C點(diǎn)拋出的小球才能擊中薄板DE.

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17.質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星,它在離地面的距離等于地球半徑R的圓形軌道上運(yùn)行時(地球表面的重力加速度為g)( 。
A.速率為$\sqrt{2gR}$B.周期為4π$\sqrt{\frac{2R}{g}}$C.動能為$\frac{1}{2}$mgRD.加速度為$\frac{g}{2}$

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1.如圖所示的軌道由一水平的長木板和兩個$\frac{1}{4}$圓弧軌道平滑連接而成,現(xiàn)將可視為質(zhì)點(diǎn)的彈性小球A由與圓心等高的位置無初速度釋放,能與靜止在水平段的可視為質(zhì)點(diǎn)的彈性小球B發(fā)生正碰,其后彈性小球B從O點(diǎn)處進(jìn)入第二個$\frac{1}{4}$圓弧軌道,且此時彈性小球B與軌道間的壓力剛好為零,一切摩擦均忽略不計,求彈性小球A、B的質(zhì)量之比mA:mB

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(3)從t=0到t=$\frac{π}{2ω}$時刻,通過R的電荷量q.

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