如圖所示，有一磁感強(qiáng)度B=0.1T的水平勻強(qiáng)磁場，垂直勻強(qiáng)磁場放置一很長的金屬框架，框架上有一導(dǎo)體ab保持與框架邊垂直、由靜止開始下滑．已知ab長100cm，質(zhì)量為0.1kg，電阻為0.1Ω，框架電阻不計，取g=10m/s2，求：
（1）導(dǎo)體ab下落的最大加速度和最大速度；
（2）導(dǎo)體ab在最大速度時產(chǎn)生的電功率．
分析：（1）根據(jù)右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向，根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向．金屬棒向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減小到0，即安培力等于重力時，速度達(dá)到最大．因此導(dǎo)體剛釋放時達(dá)到最大加速度．
（2）根據(jù)電功率公式P=I2R，可得導(dǎo)體在最大速度時的電功率．
解答：解：（1）ab棒剛下落時，速度為零，還沒有切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，此時不受阻力，只受到重力，
所以最大加速度為g=10m/s2．
（2）根據(jù)導(dǎo)體ab下落的最大速度時，加速度為零，
即mg=F安
則有：F安=BIL=
B2L2v
R

所以v=
mgR
B2L2
=
0.1×10×0.1
0．12×12
=10m/s
（3）速度達(dá)到最大時，此時電功率也達(dá)到最大．
則有最大的電功率為：P=IE=
E2
R
=
(BLv)2
R
=
(0.1×1×10)2
0.1
 =10W
答：（1）導(dǎo)體ab下落的最大加速度10m/s2和最大速度10m/s；
（2）導(dǎo)體ab在最大速度時產(chǎn)生的電功率10w．
點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握右手定則判定感應(yīng)電流的方向和左手定則判斷安培力的方向，以及能夠結(jié)合牛頓第二定律分析出金屬棒的運(yùn)動情況，知道當(dāng)加速度為0時，速度最大．并利用還可以求出安培力的功率即為求解最大電功率．
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，有一磁感強(qiáng)度B=0.1T的水平勻強(qiáng)磁場，垂直勻強(qiáng)磁場放置一很長的光滑金屬框架，框架上有一導(dǎo)體ab保持與框架邊垂直、由靜止開始下滑．已知ab長10cm，質(zhì)量為0.1kg，電阻為0.1Ω，框架電阻不計，取g=10m/s2．求：
（1）導(dǎo)體ab下落的最大加速度和最大速度；
（2）導(dǎo)體ab在最大速度時產(chǎn)生的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，有一磁感強(qiáng)度B=9.1×10-4T的勻強(qiáng)磁場，C、D為垂直于磁場方向的同一平面內(nèi)的兩點(diǎn)，它們之間的距離L=0.05m，今有一電子在此磁場中運(yùn)動，它經(jīng)過C點(diǎn)的速度v的方向和磁場垂直，且與CD之間的夾角θ=30°．（電子的質(zhì)量m=9.1×10-31kg，電荷量e=1.6×10-19C）
（1）若此電子在運(yùn)動過程中經(jīng)過D點(diǎn)，則它的速度應(yīng)是多大？
（2）電子從C點(diǎn)到D點(diǎn)所用的時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，有一磁感強(qiáng)度B=0.1T的水平勻強(qiáng)磁場，垂直勻強(qiáng)磁場放置一很長的U型金屬框架，框架上有一導(dǎo)體ab保持與框架邊垂直接觸、且由靜止開始下滑．已知ab長100cm，質(zhì)量為0.1kg，電阻為0.1Ω，框架光滑且電阻不計，取g=10m/s2，求：
（1）導(dǎo)體ab下落的最大加速度；
（2）導(dǎo)體ab下落的最大速度；
（3）導(dǎo)體ab在最大速度時產(chǎn)生的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，有一磁感強(qiáng)度B=0.5T的水平勻強(qiáng)磁場，垂直勻強(qiáng)磁場放置一很長的金屬框架，框架上有一導(dǎo)體ab保持與框架邊垂直、由靜止開始下滑．已知ab長10cm，質(zhì)量為0.1kg，電阻為0.1Ω，框架電阻及摩擦不計，取g=10m/s2．求：

(1)導(dǎo)體ab下落的最大加速度和最大速度；

(2)導(dǎo)體ab在最大速度時產(chǎn)生的電功率．

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