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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图所示，两条平行光滑金属滑轨与水平方向夹角为，匀强磁场的磁感应强度的大小为0.4T、方向垂直于滑轨平面．金属棒ab和cd垂直于滑轨放置，有效长度L为0.5m，ab棒质量为0.1kg，cd棒质量为0.2kg，闭合回路有效电阻力0.2Ω(不变)．当ab棒在沿斜面向上的外力作用下以1.5m/s的速率匀速运动时，求：

    (1)cd棒的最大速度；

    (2)cd棒的速度最大时，作用在ab棒上外力的功率(g取10m/，cd棒无初速释放，导轨无限长)

    答案：
    解析：

    　　(1)ab棒刚开始向上做匀速运动时，棒中产生的感应电动势

    ＝BLv＝0.3V

    　　由闭合电路欧姆定律得abcd回路中的电流

    　　则cd棒沿斜面向下方的合外力

    　　所以cd棒将沿斜面向下做加速运动．

    　　由于cd棒切割磁感线，cd棒中也产生感应电动势，由右手定则可以判定：和是串联的．cd棒所受的合外力为

    　　随着的不断增大，不断减小，当＝0时，cd棒以最大速度做匀速运动，由

    　　解得

    ＝3.5m/s．

    　　(2)对ab和cd两棒研究，有

    　　得

    ＝1.5N

    　　则所求外力的功率

    　　　　　　  


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