如圖所示，兩根相距為=1m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，位于水平的xOy平面內(nèi)，一端接有阻值為的電阻．在的一側(cè)存在垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B只隨x的增大而增大，且它們間的關(guān)系為B=x，其中。一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿與金屬導(dǎo)軌垂直，可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)．當(dāng)t=0時(shí)金屬桿位于x=0處，速度為=，方向沿x軸的正方向。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有一大小可調(diào)節(jié)的外力F作用于金屬桿，使金屬桿以恒定加速度a=沿x軸正方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)。除電阻R以外其余電阻都可以忽略不計(jì)．求：當(dāng)t=4s時(shí)施加于金屬桿上的外力為多大。

5N


解析:

解：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式可得t=4s時(shí)的速度為

  （2分）

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可得t=4s時(shí)的位移為

   （2分）

由B=x可得t=4s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T         （2分）

t=4s時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)   （2分）

t=4s時(shí)的回路感應(yīng)電流       （2分）

t=4s時(shí)金屬桿所受的安培力為  （2分）

由牛頓第二定律    （2分）

得   （2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2005?遼寧）如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd、b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)．MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R．整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）．現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v（如圖）做勻速運(yùn)動(dòng)．令U表示MN兩端電壓的大小，則（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩根相距為L(zhǎng)的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另兩根與光滑軌道接觸的金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R，若要使cd桿恰好平衡，且靜止不動(dòng)，則ab桿應(yīng)做
向上的勻速直線
向上的勻速直線
運(yùn)動(dòng)，ab桿運(yùn)動(dòng)速度大小是
2mgR
B
2
 
L2
2mgR
B
2
 
L2
，需對(duì)ab桿所加外力的大小為
2mg
2mg
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩根相距為L(zhǎng)的豎直固定桿上各套有質(zhì)量為m的小球，小球可以在桿上無(wú)摩擦地自由滑動(dòng)，兩球用長(zhǎng)為2L的輕繩相連，今在輕繩中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力F，恰能使兩球沿豎直桿向上勻速運(yùn)動(dòng)．則每個(gè)小球所受的拉力大小為（重力加速度為g）（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2005?海淀區(qū)一模）如圖所示，兩根相距為d足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面的xoy平面內(nèi)，一端接有阻值為R的電阻．在x＞0的一側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一電阻為r的金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直放置并接觸良好，金屬桿可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)．開(kāi)始時(shí)，金屬直桿位于x=0處，給金屬桿一大小為v0、方向沿x軸正方向的初速度．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有一大小可調(diào)節(jié)的外力F作用在金屬桿上，使金屬桿保持大小為a、方向沿x軸負(fù)方向的恒定加速度運(yùn)動(dòng)．金屬軌道電阻忽略不計(jì)．
（1）該回路中存在感應(yīng)電流的時(shí)間多長(zhǎng)？
（2）當(dāng)金屬桿的速度大小為v0/2時(shí)，回路中的電流有多大？
（3）若金屬桿質(zhì)量為m，試推導(dǎo)出外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根相距為L(zhǎng)的豎直平行光滑金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另外兩根與上述導(dǎo)軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m，ab、cd接入閉合電路的電阻均為R，若要cd靜止不動(dòng)，可使ab豎直向
 
運(yùn)動(dòng)，且速率為
 
．（ab、cd始終水平）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案