如圖,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌由傾斜和水平兩部分平滑(圖中未畫出)連接組成,導(dǎo)軌間距L＝1m,傾角θ＝450,水平部分處于磁感強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場中磁場方向豎直向上,磁場左邊界MN與導(dǎo)軌垂直。金屬棒ab質(zhì)量m1＝0.2kg，電阻R1＝1Ω，金屬棒cd質(zhì)量m2＝0.2kg，電阻R2＝3Ω，導(dǎo)軌電阻不計，兩棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ＝0.2。開始時，棒ab放在斜導(dǎo)軌上，與水平導(dǎo)軌高度差h＝1m，棒cd放在水平導(dǎo)軌上，距MN距離為S0。兩棒均與導(dǎo)軌垂直，現(xiàn)將ab棒由靜止釋放，取g＝10m/s2,求：⑴棒ab運(yùn)動到MN處的速度大��；⑵棒cd運(yùn)動的最大加速度；⑶若導(dǎo)軌水平部分光滑，要使兩棒不相碰，棒cd距離MN的最小距離S0。
⑴4m/s  ⑵3m/s2      ⑶1.6m
⑴對ab：由動能定理有：m1gh—μm1gcos450·= 得v0=4m/s
⑵ab運(yùn)動到MN處，cd加速度最大  Em=BLv0    Im=
安培力  Fm=BImL=="1N    " Fm—μm2g=m2a  得a=3m/s2
⑶在不相碰的情況下，兩棒最終有共同速度v,由動量守恒有：m1v0=(m1+m2)v 得 v=v0=2m/s
設(shè)某時刻ab 速度為v1, cd速度為v2,在極小的△t內(nèi)，ab 速度變化為△v。
E==BL（v1—v2）   I=
由牛頓第二定律有：F1=BIL=
得：v1—v2=
兩棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動的相對位移，即為兩棒不相碰的最小距離。
S0=∑（v1—v2）△t=
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。絕緣輕繩一端固定，另一端系于導(dǎo)體棒a的中點，輕繩保持豎直。將導(dǎo)體棒b由邊界水平的勻強(qiáng)磁場上方某一高度處靜止釋放。勻強(qiáng)磁場的寬度一定，方向與導(dǎo)軌平面垂直，兩導(dǎo)體棒電阻均為R且與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。下列說法正確的是
A．b進(jìn)入磁場后，a中的電流方向向左
B．b進(jìn)入磁場后，輕繩對a的拉力增大
C．b進(jìn)入磁場后，重力做功的瞬時功率可能增大
D．b由靜止釋放到穿出磁場的過程中，a中產(chǎn)生的焦耳熱等于b減少的機(jī)械能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖中“ ］ ”形金屬線框的兩平行邊間距為L，垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框上連接的電阻阻值為R，其它電阻不計，當(dāng)MN金屬棒以垂直于磁感線方向的速度V勻速運(yùn)動時，電阻R消耗的電功率為        。
                

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，電阻為2R的金屬環(huán)，沿直徑裝有一根長為l，電阻為R的金屬桿．金屬環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)讓金屬環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)讓金屬環(huán)在外力驅(qū)動下，繞中心軸O以角速度w勻速轉(zhuǎn)動，求外力驅(qū)動金屬環(huán)轉(zhuǎn)動的功率．（軸的摩擦不計）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，MNCD為一足夠長的光滑絕緣斜面，EFGH范圍內(nèi)存在方向垂直斜面的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界EF、HG與斜面底邊MN(在水平面內(nèi))平行。一正方形金屬框abcd放在斜面上，ab邊平行于磁場邊界�，F(xiàn)使金屬框從斜面上某處由靜止釋放，金屬框從開始運(yùn)動到cd邊離開磁場的過程中，其運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示。已知金屬框電阻為R，質(zhì)量為m，重力加速度為g，圖乙中金屬框運(yùn)動的各個時刻及對應(yīng)的速度均為已知量，求：
(1)斜面傾角的正弦值和磁場區(qū)域的寬度；
(2)金屬框cd邊到達(dá)磁場邊界EF前瞬間的加速度；
(3)金屬框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。t=0時對棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F，棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，通過R的感應(yīng)電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。下列關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬時變化率以及a、b兩端的電圧Uab和通過棒的電荷量q隨時間變化的圖象中，正確的是（     ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩個線圈A、B繞在一個鐵芯的兩側(cè)，分別跟電流表和導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌上垂直擱置一根金屬棒ab，垂直導(dǎo)軌平面有一個勻強(qiáng)磁場，如圖7所示．在下列情況下能使電流計中有電流通過的是　 (    )
A．a(chǎn)b向右作勻速運(yùn)動．
B．a(chǎn)b向左作勻速運(yùn)動．
C．a(chǎn)b向右作加速運(yùn)動．
D．a(chǎn)b向左作加速運(yùn)動．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

2．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d,一端跨接電阻為R，勻強(qiáng)磁場磁感強(qiáng)度為B，方向垂直平行導(dǎo)軌平面，一根長金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，棒與導(dǎo)軌的電阻不計，當(dāng)棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在導(dǎo)軌上滑行時，通過電阻的電流是                   
A．Bdv/(Rsinθ)B．Bdv/R
C．Bdvsinθ/RD．Bdvcosθ/R

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L1電阻不計。在
導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小：
(2)燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運(yùn)動速率。

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