19.如图所示.水平放置的光滑平行导轨的宽L=0.2m.轨道平面内有竖直向上的匀强磁场. 磁感应强度B=0.5T.ab和cd棒均静止在导轨上.质量相等为m=0.1kg.电阻相等为R=0.5Ω.现用F=0.2N向右的水平恒力使ab棒由静止开始运动.经t=5s.ab棒的加速度a=1.37m/s2.则: ⑴此时ab和cd两棒的速度vab. vcd各为多大? ⑵稳定时两棒的速度差是多少? 解:⑴ab棒在外力F的作用下向右运动.从而产生感应电动势.使得ab棒受到水平向左的安培力.cd棒受到水平向右的安培力.两棒同时向右运动.均产生感应电动势.其回路的等效电动势 E等 = Eab - Ecd = BLvab - BLvcd = BL(vab-vcd) = BL△v 根据牛顿第二定律有:F - F安= ma 又此时的安培力F安= BIL = 因为是非匀变速运动.故用动量定理有: (F - F安)t = mvab-0 F安t = mvcd-0 得此时ab.cd两棒的速度分别为:vab =8.15m/s vcd=1.85m/s . ⑵该题中的“稳定状态 又与前面两种情况不同.系统的合外力不为零且不变. “平衡状态 应该是它们的加速度相同.此时两棒速度不相同但保持“相对 稳定.所以整体以稳定的速度差.相同的加速度一起向右做加速运动. 用整体法有:F = 2ma′ 对cd棒用隔离法有: = ma′ 从而可得稳定时速度差△v=vab-vcd=10m/s . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(19分)如图甲所示,虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN下方存在竖直向下的匀强磁场,两处磁场磁感应强度大小相等。相距L=1.5 m的足够长的金属导轨竖直放置,导轨电阻不计。质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,金属棒的电阻Rab=Rcd=0.9Ω,ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75。现由静止释放cd棒,同时ab棒受方向竖直向上,大小按图乙所示变化的外力F作用而运动,经研究证明ab棒做初速度为零的匀加速运动,g取10m/s2

  (1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小;

  (2)已知在前2s内外力F做功为40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;

  (3)求cd棒达到最大速度所需的时间t0

 

 

 

 

 

 

 

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(19分)如图甲所示,虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN下方存在竖直向下的匀强磁场,两处磁场磁感应强度大小相等。相距L=1.5 m的足够长的金属导轨竖直放置,导轨电阻不计。质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,金属棒的电阻Rab=Rcd=0.9Ω,ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75。现由静止释放cd棒,同时ab棒受方向竖直向上,大小按图乙所示变化的外力F作用而运动,经研究证明ab棒做初速度为零的匀加速运动,g取10m/s2
(1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小;
(2)已知在前2s内外力F做功为40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)求cd棒达到最大速度所需的时间t0

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(19分)如图甲所示,虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN下方存在竖直向下的匀强磁场,两处磁场磁感应强度大小相等。相距L=1.5 m的足够长的金属导轨竖直放置,导轨电阻不计。质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,金属棒的电阻Rab=Rcd=0.9Ω,ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75。现由静止释放cd棒,同时ab棒受方向竖直向上,大小按图乙所示变化的外力F作用而运动,经研究证明ab棒做初速度为零的匀加速运动,g取10m/s2

  (1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小;

  (2)已知在前2s内外力F做功为40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;

  (3)求cd棒达到最大速度所需的时间t0

 

 

 

 

 

 

 

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(19分)如图甲所示,虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN下方存在竖直向下的匀强磁场,两处磁场磁感应强度大小相等。相距L=1.5 m的足够长的金属导轨竖直放置,导轨电阻不计。质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,金属棒的电阻Rab=Rcd=0.9Ω,ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75。现由静止释放cd棒,同时ab棒受方向竖直向上,大小按图乙所示变化的外力F作用而运动,经研究证明ab棒做初速度为零的匀加速运动,g取10m/s2
(1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小;
(2)已知在前2s内外力F做功为40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)求cd棒达到最大速度所需的时间t0

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如图6—19所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直于导轨所在平面向里,金属棒ab可沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,导轨电阻不计.现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力恒定,当速度为v时加速度为a1,最终以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率恒定,当速度为v时加速度为a2,最终也以2v做匀速运动,则(    )

A.a2=a1    B.a2=2a1    C.a2=3a1    D.a2=4a1

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同步练习册答案