如圖14所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌,固定在同一水平面上,導(dǎo)軌的電阻很小,可忽略不計(jì).導(dǎo)軌間的距離L=0.2 m.磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直.兩根質(zhì)量均為m=0.10 kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng),滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直,每根金屬桿的電阻為R=0.50 Ω.在t=0時(shí)刻,兩根金屬桿并排靠在一起,且都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20 N 的恒力F作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng).經(jīng)過(guò)t=5.0 s,金屬桿甲的加速度為1.37 m/s2,問(wèn)此時(shí)甲、乙兩金屬桿速度v1、v2及它們之間的距離是多少?

圖14

解析:金屬桿甲受的安培力F=                                   ①

由牛頓第二定律F-F=ma                                                      ②

Ft=mv1+mv2                                                                  ③

由①②③三式解得v1=8.15 m/s,v2=1.85                                           ④

對(duì)乙:BIl·t=mv2                                                              ⑤

得QIB=mv2,Q=1.85 C                                                         ⑥

又Q=,得                                                       ⑦

s相對(duì)=18.5 m.                                                                 ⑧

答案:18.5 m

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖14所示,兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面,導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路.導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧,兩棒的中間用細(xì)線(xiàn)綁住,它們的電阻均為R,回路上其余部分的電阻不計(jì).在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),開(kāi)始時(shí),導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài).剪斷細(xì)線(xiàn)后,導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(  )

圖14

A.回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?

B.兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同?

C.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒?

D.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒?

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