如圖16-2-19所示，兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻可忽略，導(dǎo)軌間的距離L=0.20 m，兩根質(zhì)量均為m=0.10 kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的電阻R=0.50 Ω.在t=0時刻，兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動，經(jīng)過t=5.0 s，金屬桿甲的加速度為a=1.37 m/s2，問此時兩金屬桿的速度各為多少？

圖16-2-19

解析：本題以電磁感應(yīng)現(xiàn)象、安培力、牛頓第二定律、動量定理為命題背景，旨在考查綜合分析問題的能力，解題關(guān)鍵是正確求出回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.當(dāng)甲的加速度為a時，據(jù)牛頓第二定律得F-F安=ma,

    其中F安=BLI，

    回路中電流I=，

    回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為(設(shè)桿甲、乙速度分別為v甲、v乙),E=BL(v甲-v乙).

    由于作用于兩桿的安培力總是大小相等、方向相反，對兩桿組成的系統(tǒng)，由動量定理，得Ft=mv甲+mv乙.

    聯(lián)立以上各式，解得

    v甲=［(F-ma)］=8.15 m/s

    v乙=［(F-ma)］=1.85 m/s.

答案：v甲=8.15 m/s,v乙=1.85 m/s

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16-2-19所示，有一彎成θ角的光滑金屬導(dǎo)軌POQ，水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.有一金屬棒MN與導(dǎo)軌的OQ邊垂直放置，當(dāng)金屬棒從O點開始以加速度a向右運(yùn)動t秒時，棒與導(dǎo)軌所構(gòu)成的回路中的感應(yīng)電動勢是多少?

圖16-2-19

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-2-18所示，在勻強(qiáng)磁場中，有一接有電容器的導(dǎo)線回路，已知C=30 μF，L 1=5 cm，L 2=8 cm，磁場以5×10 -2T/S的速率均勻增強(qiáng)，則電容器C所帶的電荷量為________C?

        

圖16-2-18　　　        　圖16-2-19

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-2-19所示，兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻可忽略，導(dǎo)軌間的距離L=0.20 m，兩根質(zhì)量均為m=0.10 kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的電阻R=0.50 Ω.在t=0時刻，兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動，經(jīng)過t=5.0 s，金屬桿甲的加速度為a=1.37 m/s2，問此時兩金屬桿的速度各為多少？

圖16-2-19

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-2-11所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T的勻強(qiáng)磁場中，有長為0.5 m的導(dǎo)體AB在金屬框架上，以10 m/s的速度向右滑動.磁場方向與金屬框架平面垂直，電阻R1=R2=19 Ω，導(dǎo)體AB的電阻R3=0.5 Ω,其他電阻不計.求通過AB的電流是多大.

圖16-2-11

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