A、如圖，一U型光滑足夠長的金屬導(dǎo)軌與水平面成30°角，導(dǎo)軌的上面有一電阻R，導(dǎo)軌間距為L，一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒跨擱在導(dǎo)軌上，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌的斜向上的勻強磁場B中，現(xiàn)將金屬棒自靜止釋放，在其運動的過程中，最大加速度為    ，最大速度為    ．
【答案】分析：分析金屬棒的受力情況，推導(dǎo)出安培力表達式，即可分析速度多大時，加速度最大，并分析出加速度多大時，速度最大．
解答：解：金屬棒下滑過程中受到重力、導(dǎo)軌的支持力和沿斜面向上的安培力．
設(shè)棒的速度為v時，導(dǎo)體棒所受的安培力大小為FA．
由E=BLv、I=、FA=BIL得
  FA=
根據(jù)牛頓第二定律得：
  mgsin30°-FA=ma，
代入得：mgsin30°-=ma，
可見，當v=0時，加速度a最大，最大加速度為gsin30°；
當a=0時，速度最大，最大速度為．
故答案為：gsin30°，
點評：本題是電磁感應(yīng)中收尾速度問題，運用牛頓第二定律進行分析和求解，關(guān)鍵是安培力的計算．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?福建）如圖，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN與PQ平行且間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當流過ab棒某一橫截面的電量為q時，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，其中MN與PQ平行，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計．金屬捧ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當流過棒ab某一橫截面的電量為q時．此時金屬棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中（　�。�
A、ab棒運動的平均速度大小為
v
2
B、此時金屬棒的加速度為a=gsinθ-
B2L2v
mR
C、此過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=BLvq
D、金屬棒ab沿軌道下滑的最大速度為
mgR
B2L2

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?嘉定區(qū)一模）A、如圖，一U型光滑足夠長的金屬導(dǎo)軌與水平面成30°角，導(dǎo)軌的上面有一電阻R，導(dǎo)軌間距為L，一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒跨擱在導(dǎo)軌上，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌的斜向上的勻強磁場B中，現(xiàn)將金屬棒自靜止釋放，在其運動的過程中，最大加速度為
gsin30°
gsin30°
，最大速度為
mgsin30°(R+r)
B2L2
mgsin30°(R+r)
B2L2
．

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科目：高中物理 來源：嘉定區(qū)一模 題型：填空題

A、如圖，一U型光滑足夠長的金屬導(dǎo)軌與水平面成30°角，導(dǎo)軌的上面有一電阻R，導(dǎo)軌間距為L，一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒跨擱在導(dǎo)軌上，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌的斜向上的勻強磁場B中，現(xiàn)將金屬棒自靜止釋放，在其運動的過程中，最大加速度為______，最大速度為______．
精英家教網(wǎng)

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