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螺线管处于水平向左均匀增强的磁场B1中,且B1=kt(k为已知恒量),螺线管的横截面积为S,共有N匝,总电阻为R,下接竖直放置的光滑金属导轨ef和cd,两导轨间有垂直导轨平面的匀强磁场,两导轨相距为,导轨电阻不计。现将一质量为m,电阻为r的金属杆紧贴导轨从静止释放,发现杆沿导轨向上滑动,试求杆向上的最大速度(已知杆滑到导轨最高处前已经获得最大速度)。

螺线管中产生感应电动势为

杆刚释放时,杆受的向上的安培力大于重力,向上加速滑行。当杆有速度时,切割磁感线产生感应电动势与在回路中方向相反,随杆的速度增大,回路中电流减小所受安培力减小,当二力相等时,杆达到最大速度,之后杆匀速上滑。

当杆达到最大速度时,杆切割产生电动势

回路中总电动势为

流过棒的电流为

 

此时安培力

由平衡得 

解得 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,且管的内径远小于环的半径,AB为该环的水平直径,环的AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑.现将一质量为m,电量为+q的小球从管中A点由静止开始释放,已知qE=mg,下列说法正确的是(  )

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(1)物块刚滑到p点时对轨道的压力;
(2)物块从光滑圆弧轨道下滑位置到地面的竖直高度;
(3)物块在平面p M上右滑行的最大位移.

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螺线管处于水平向左均匀增强的磁场B1中,且B1=kt(k为已知恒量),螺线管的横截面积为S,共有N匝,总电阻为R,下接竖直放置的光滑金属导轨ef和cd,两导轨间有垂直导轨平面的匀强磁场,两导轨相距为,导轨电阻不计。现将一质量为m,电阻为r的金属杆紧贴导轨从静止释放,发现杆沿导轨向上滑动,试求杆向上的最大速度(已知杆滑到导轨最高处前已经获得最大速度)。
 

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