如图所示,一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上,导轨间距,左端接有阻值的电阻,右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道.水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小。一根质量,电阻的金属棒ab垂直放置于导轨上,在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动,当金属棒通过位移时离开磁场,在离开磁场前已达到最大速度。当金属棒离开磁场时撤去外力F,接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度处。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数,导轨电阻不计,棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触,取。求:
(1)金属棒运动的最大速率 ;
(2)金属棒在磁场中速度为时的加速度大小;
(3)金属棒在磁场区域运动过程中,电阻R上产生的焦耳热.
(1)金属棒运动的最大速率 ;
(2)金属棒在磁场中速度为时的加速度大小;
(3)金属棒在磁场区域运动过程中,电阻R上产生的焦耳热.
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更新时间:2017-03-17 15:21:39
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【知识点】 含有导体棒切割磁感线的电路
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【推荐1】如图所示,两根平行的金属导轨MN和PQ放在水平面上,左端连接阻值为R的电阻。导轨间距为L,电阻不计。导轨处在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为B。一根质量为m、阻值为r的金属棒放在水平导轨上。给金属棒一个水平向右的初速度使其沿导轨运动。设金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,导轨足够长,不计一切摩擦。
(1)金属棒的速度为v时受到的安培力是多大?
(2)金属棒向右运动的最大距离是多少?
(1)金属棒的速度为v时受到的安培力是多大?
(2)金属棒向右运动的最大距离是多少?
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【推荐2】如图所示,足够长的光滑平行金属导轨JK、PQ倾斜放置,两导轨间距离为L=1.0m,导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°,磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的J、P两端连接阻值为R=1.5Ω的电阻,金属棒ab垂直于导轨放置,质量m=0.20kg,电阻r=0.5Ω,现对棒施加平行斜面向上大小为6N的恒力F,使其由静止开始运动,经t=1.0s时达到最大速度,不计导轨电阻,g=10m/s2.求:
(1)金属棒ab的最大速度及此时ab两端的电压;
(2)金属棒由静止到速度最大时通过的位移.
(1)金属棒ab的最大速度及此时ab两端的电压;
(2)金属棒由静止到速度最大时通过的位移.
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名校
【推荐3】如图所示,MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为,导轨所在平面与水平面夹角,M、P间接阻值为的电阻。匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为。质量为、阻值为的金属棒放在两导轨上,在平行于导轨的恒定拉力作用下,从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触,导轨电阻不计,导轨和磁场足够大,重力加速度取,求:
(1)当金属棒的速度为时的加速度;
(2)金属棒能获得的最大速度;
(3)若金属棒从开始运动到获得最大速度在导轨上滑行的距离是3m,这一过程中金属棒上产生的焦耳热。
(1)当金属棒的速度为时的加速度;
(2)金属棒能获得的最大速度;
(3)若金属棒从开始运动到获得最大速度在导轨上滑行的距离是3m,这一过程中金属棒上产生的焦耳热。
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