如图所示,两根相距为l的足够长的两平行光滑导轨固定在同一水平面上,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B.ab和cd两根金属杆静止在导轨上面,与导轨构成矩形闭合回路.两根金属杆的质量关系为mab=2mcd=2m、电阻均为r,导轨的电阻忽略不计.从t=0时刻开始,两杆分别受到平行于导轨方向、大小均为F的拉力作用,分别向相反方向滑动,经过时间T时,两杆同时达到最大速度,以后都做匀速直线运动.
(1)若在t1(t1<T)时刻ab杆速度的大小等于v1,求此时ab杆加速度的大小为多少.
(2)在0—T时间内,经过ab杆横截面的电荷量是多少?
通过ab杆横截面的电荷量q=
T=
-
.
(1)在两金属杆运动过程中,对两杆组成的系统满足动量守恒,设此时杆cd的速度为v2,满足2mv1-mv2=0,得v2=2v1
此时回路中产生的电动势为E=Bl(v1+v2)=3Blv1
回路中的电流大小为I1=
=
ab杆所受的安培力大小为F1=BI1l=
ab杆的加速度大小为a=
=
-
.
(2)设达到最大速度时ab杆的速度为v,设cd杆的速度为v′
根据动量守恒可得2mv-mv′=0,解出v′=2v
此时回路中产生的电动势为E′=Bl(v+v′)=3Blv
回路中的电流大小为I′==
ab杆所受的安培力大小为F′=BI′l=
杆达到最大速度时,ab杆所受的拉力与安培力平衡,即F=F′
由F=,解得v=
在0—T时间内,设通过ab杆的平均电流为
,对ab杆应用动量定理得
FT-BlT=2mv
解得通过ab杆横截面的电荷量q=T=
-=
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（2005?辽宁）如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则（ ）查看答案和解析>>
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如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计，另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m，电阻均为R，若要使cd杆恰好平衡，且静止不动，则ab杆应做| 2mgR | ||
|
| 2mgR | ||
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如图所示，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球，小球可以在杆上无摩擦地自由滑动，两球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F，恰能使两球沿竖直杆向上匀速运动．则每个小球所受的拉力大小为（重力加速度为g）（ ）查看答案和解析>>
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（2005?海淀区一模）如图所示，两根相距为d足够长的平行光滑金属导轨位于水平面的xoy平面内，一端接有阻值为R的电阻．在x＞0的一侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，一电阻为r的金属直杆与金属导轨垂直放置并接触良好，金属杆可在导轨上滑动．开始时，金属直杆位于x=0处，给金属杆一大小为v0、方向沿x轴正方向的初速度．在运动过程中有一大小可调节的外力F作用在金属杆上，使金属杆保持大小为a、方向沿x轴负方向的恒定加速度运动．金属轨道电阻忽略不计．查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，两根相距为L的竖直平行光滑金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m，ab、cd接入闭合电路的电阻均为R，若要cd静止不动，可使ab竖直向查看答案和解析>>
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