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    如图，光滑的水平金属导轨MN、PQ，相距L，导轨所在区域有垂直于轨道平面、竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．导轨的M、P端接有一个电容为C的电容器．金属棒ab垂直导轨放置，其质量为m，不计导轨、金属棒的电阻，现对棒ab施加一水平恒力F，使金属棒由静止开始运动，试讨论：
    （1）金属棒做什么运动，求出加速度的表达式．
    （2）若电容器的耐压值为U，为保证电容器不被击穿，F的作用时间不能超过多少？
    分析：解答本题先分析金属棒的运动情况：
    金属棒在向右运动的过程中，随着速度增大，安培力增大，由牛顿第二定律分析加速度的变化．
    电容的耐压值等于金属棒可以产生的最大感应电动势．
    解答：解：（1）金属棒做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律：a=
    F-BIL
    m

    电流的定义式：I=
    △q
    △t

    △q=CU
    根据法拉第电磁感应定律：U=BL△v
    整理以上式子得：
    I=
    CBL△v
    △t
    =CBLa
    所以有：a=
    F
    m+B2L2C

    （2）根据法拉第电磁感应定律：U=BLvmax=BLatmax
    tmax=
    U(m+B2L2C)
    BLF

    答：（1）加速度的表达式a=
    F
    m+B2L2C
    ．
    （2）若电容器的耐压值为U，为保证电容器不被击穿，F的作用时间不能超过
    U(m+B2L2C)
    BLF
    ．
    点评：本题是导体在导轨上滑动的类型，类似于汽车的起动问题，抓住安培力大小与速度大小成正比，进行动态分析．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻．区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s．一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F=0.5v+0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大．（已知l=1m，m=1kg，R=0.3Ω，r=0.2Ω，s=1m）
    （1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；
    （2）求磁感应强度B的大小；
    （3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-
    B2l2m(R+r)
    x，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？
    （4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻．空间有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场．质量为m，电阻为r的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．棒CD在平行于MN向右的水平拉力作用下从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．求

    （1）导体棒CD在磁场中由静止开始运动到t1时刻的外力F1
    （2）若撤去拉力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-
    B2l2m(R+r)
    x    ，且棒在撤去拉力后在磁场中运动距离s时恰好静止，则拉力作用的匀加速运动的时间为多少？
    （3）请定性画出导体棒CD从静止开始运动到停止全过程的v-t图象．图中横坐标上的t0为撤去拉力的时刻，纵坐标上的v0为棒CD在t0时刻的速度．（本小题不要求写出计算过程）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为L，左侧接一阻值为R的电阻．矩形区域abfe内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B．导轨上ac段和bd段单位长度的电阻为r0，导轨其余部分电阻不计，且ac=bd=x1．一质量为m，电阻不计的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好．金属棒受到一个水平拉力作用，从磁场的左边界由静止开始作匀加速直线运动，加速度大小为a．棒运动到cd处撤去外力，此后棒的速度vt随位移x的变化规律满足vt=v0-
    B2L2mR总
    x    ，且棒在运动到磁场右边界ef处恰好静止．求：
    （1）用法拉第电磁感应定律导出本题中金属棒在区域abdc内切割磁感线时产生的感应电动势随时间t变化的表达式；
    （2）df的长度x2应满足什么条件；
    （3）金属棒运动过程中流过电阻R的最大电流值和最小电流值．

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    如图，光滑的水平金属导轨MN、PQ，相距L，导 轨所在区域有垂直于轨道平面、竖直向下的匀强磁场，磁感  应强度为B。导轨的M、P端接有一个电容为C的电容器。金属棒ab垂直导轨放置，其质量为m，不计导轨、金属棒的电阻，现对棒ab施加一水平恒力F，使金属棒由静止开始运动，试讨论：

       （1） 金属棒做什么运动，求出加速度的表达式。

       （2） 若电容器的耐压值为U，为保证电容器不被击穿，F的作用时间不能超过多少?

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