[题目]如图a所示.光滑水平直金属轨道宽L=0.6m.左端连接定值电阻R.轨道电阻不计.轨道内存在有界匀强磁场.磁感应强度B=0.5T.一根质量 m=0.4kg.不计电阻的金属杆垂直轨道放置.在轨道上以初速度v0进入磁场向右运动.通过施加一个水平拉力F使金属杆做加速度大小a=1m/s2的匀减速运动直至速度为零.若以F向右为正.金属杆在磁场中运动的过程中F和金属杆运� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图a所示，光滑水平直金属轨道宽L=0.6m，左端连接定值电阻R，轨道电阻不计。轨道内存在有界匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。一根质量 m=0.4kg、不计电阻的金属杆垂直轨道放置，在轨道上以初速度v0进入磁场向右运动，通过施加一个水平拉力F使金属杆做加速度大小a=1m/s2的匀减速运动直至速度为零。若以F向右为正，金属杆在磁场中运动的过程中F和金属杆运动速度v的关系如图b所示

(1)试分析当v=1m/s时金属杆在水平方向的受力情况；

(2)求当v=1m/s时金属杆所受安培力FA的大小；

(3)求定值电阻R的大小；

(4)若金属杆以v0=2m/s进入磁场，恰好运动到磁场右边界时速度为0，试讨论若金属杆以 v0<2m/s的不同数值进入磁场，金属杆从进入磁场到速度为零的过程中，拉力F的大小和方向变化情况。

【答案】(1)当v=1m/s时金属杆只受水平向左的安培力FA作用；(2)0.4N；(3)0.225；(4)见解析

【解析】

(1)当v=1m/s时，由图b可知拉力F=0，金属杆只受水平向左的安培力FA作用

(2)当v=1m/s时，金属杆仅受安培力做匀减速运动，根据牛顿第二定律有

(3)由

可得

则有

(4)若金属杆以v0=2m/s进入磁场，恰好运动到磁场右边界时速度为0，根据图b可知，当

时，由牛顿第二定律有

可知随速度减小，安培力减小，拉力F减小即F先向右不断减小为零，即速度变为1m/s，由牛顿第二定律有

可知随速度减小，安培力减小，拉力F增大且向左即然后向左不断增大；

当

时，牛顿第二定律有

可知，随速度减小，安培力减小，拉力F增大，方向始终向左

练习册系列答案

自能自测示范卷系列答案

学练案自主读本系列答案

初中学生学业考试手册系列答案

初中学业考试复习学与练指导丛书系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】2019年4月10日，“事件视界望远镜"项目正式公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极强的天体，以至于光都无法从天体表面逃逸，所以称为黑洞，理论分析表明，任意天体的逃逸速度是环绕速度(第一宇宙速度)的倍。如果天文学家观测到距离某果洞为r的天体以速度v绕该黑洞做匀速圆周运动。已知光速为c，引力常最为G。下列关于该黑洞的说法，正确的是

A. 该黑洞质量为B. 该黑洞质量为

C. 该黑洞的最小半径为D. 该黑洞的最大半径为

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图(a),一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图(b)为物块与木板运动的v-t图像，图中t1、v0、v1已知。重力加速度大小为g。由此可求得( )

A. 木板的长度

B. 物块与木板的质量之比

C. 物块与木板之间的动摩擦因数

D. 从t=0开始到t1时刻，木板获得的动能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】宇航员在地球表面，以一定初速度竖直向上抛出一个小球经过时间t小球落回抛出点；若他在某星球表面以相同方式抛出小球需经过时间2t落回抛出点。一个质量为M的宇航员，在某星球表面站在台秤上，使一根轻质细线连接的小球在竖直平面内做圆周运动，且摆球正好能够通过最高点，忽略星球表面一切阻力。已知，细线长为L，小球质量为m地球表面的重力加速度为g。求：

（1）某星球表面的重力加速度；

（2）小球做圆周运动到最低点时的速度；

（3）小球在最低点时台秤的示数。