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    如图所示，abcd为质量M=2 kg的导轨，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根重量m=0.6 kg的金属棒PQ平行于bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱ef（竖直立柱光滑，且固定不动），导轨处于匀强磁场中，磁场以cd为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度B大小都为0.8 T.导轨的bc段长L=0.5 m，其电阻r=0.4Ω，金属棒PQ的电阻 R=0.2Ω，其余电阻均可不计.金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.2.若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2 N的水平拉力，设导轨足够长，重力加速度g取 10 m/s2，试求：

    导轨运动的最大加速度；

    导轨的最大速度；

    定性画出回路中感应电流随时间变化的图线。     

    【小题1】m/s2  

    【小题2】 m/s

    【小题3】如图所示26所示


    解析:

    【小题1】导轨在外力作用下向左加速运动，由于切割磁感线，在回路中要产生感应电流，导轨的bc边及金属棒PQ均要受到安培力作用PQ棒受到的支持力要随电流的变化而变化，导轨受到PQ棒的摩擦力也要变化，因此导轨的加速度要发生改变．导轨向左切割磁感线时，感应电动势   E=BLv    ①  

    感应电流       ②  

    即    ③       导轨受到向右的安培力F 1= BIL，金属棒PQ受到向上的安培力F2= BIL，导轨受到PQ棒对它的摩擦力， 

    根据牛顿第二定律，有

            ④   

    （1）当刚拉动导轨时，v=0，由③④式可知I=0时有最大加速度am，即

    m/s2  

    【小题2】随着导轨速度v增大感应电流I增大而加速度a减小，当a=0时，导轨有最大速度vm，从④式可得

     

    A 

    将A代入③式，得             

    m/s  

    【小题3】

    20080523
     
    从刚拉动导轨开始计时，t=0时，v=0，I=0，

    当t=t1时，v达到最大，I达到2.5 A，电流I随时间t的变化图线如图所示所示．  

    练习册系列答案
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    		6
    3
    ，求：
    ①物体受到的摩擦力大小；
    ②拉力F的大小；
    ③物体运动方向与F方向之间的夹角．

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    （1）导轨运动的最大加速度．
    （2）流过导轨的最大电流．

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    23
    AB的一条光带，求棱镜的折射率．

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