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    如图16-1所示，MN、PQ是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B.在导轨的M、P端连接一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止释放开始沿导轨下滑.求ab棒的最大速度.(要求画出ab棒的受力图，已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻不计)

    图16-1

    解析:这是一道高考题，它考查了电磁感应规律与力学规律的综合应用.

    ab下滑做切割磁感线运动，产生的感应电流方向及受力如图16-2所示.

    图16-2

    当ab下滑的加速度a=0时，ab棒的速度最大，设为vm,此时E=BLvm                 ①

    F=BIL                                                                       ②

    mgsinθ=μmgcosθ+                                                  ③

    所以vm=.

    答案：vm=


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    图16-1

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    图16（1）

    图16（2）

    (1)第一节车厢刚被带动时列车的速度;

    (2)最后一节车厢刚被带动时列车的速度;

    (3)要想使最后一节车厢也能被带动起来,机车牵引力F的最小值.

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    试计算：

    (1)喷氧量应控制在什么范围?　 返回所需的最长和最短时间是多少?

    (2)为了使总耗氧量最低，应一次喷出多少氧?　 返回时间又是多少?

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     (1)当0＜v≤1 m/s时，物块在A、B之间做什么运动？当v≥7 m/s时，物块在A、B之间做什么运动？

    (2)物块的初速度v0多大？

     

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