如圖所示,在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有兩條光滑的平行金屬導(dǎo)軌,其電阻不計(jì),間距為l,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)方向垂直,ab、cd為兩根垂直導(dǎo)軌放置的、電阻都為R、質(zhì)量都為m的金屬棒,棒cd用最大承受拉力為的水平細(xì)線拉住,棒ab在水平拉力F的作用下由靜止開(kāi)始以加速度a向右做勻加速運(yùn)動(dòng).求:

(1)F隨時(shí)間的變化規(guī)律;

(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線將被拉斷?

(3)若在細(xì)線被拉斷的瞬間撤去拉力F,則棒ab和棒cd的最終速度為多大?

(4)從細(xì)線斷開(kāi)到兩金屬棒達(dá)到最終速度,電路中產(chǎn)生了多少熱量?

答案:略
解析:

解:(1)對(duì)ab進(jìn)行受力分析,ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到外力F和安培力作用,

由牛頓第二定律有,

式中,而v=at

(2)因?yàn)?/FONT>cd受到的安培力與ab受到的安培力大小相等方向相反,

所以當(dāng),即時(shí),繩子被拉斷.

(3)因?yàn)槔K拉斷時(shí),又撤去外力F,ab減速,cd加速,所以當(dāng)兩者速度達(dá)到相同時(shí),磁通量不變,感應(yīng)電流為零,達(dá)最終速度,撤去F時(shí),ab速度為,

由動(dòng)量守恒定律,∴

(4)從撤去F到達(dá)到最終速度過(guò)程中,由能量關(guān)系得電路中產(chǎn)生的熱量


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在方向豎直向下的磁感強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置兩根間距d=0.1m的平行光滑直導(dǎo)軌,左端接有電阻R=4Ω,以及電鍵S和電壓表(可看作理想電壓表).垂直于導(dǎo)軌擱置一根電阻r=1Ω的金屬棒ab,棒與導(dǎo)軌良好接觸.在電鍵S閉合前、后一外力均使金屬棒以速度v=10m/s勻速向右移動(dòng),試求:
(1)電鍵S閉合前、后電壓表的示數(shù)
(2)閉合電鍵S后,這一外力對(duì)棒做功的功率.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2009?上海模擬)如圖所示,在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有兩條光滑的平行金屬導(dǎo)軌,其電阻不計(jì),間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)方向垂直,ab、cd為垂直放置在導(dǎo)軌上的兩根相同的金屬棒,它們的電阻都為R、質(zhì)量都為m,abdca構(gòu)成閉合回路,cd棒用能承受最大拉力為FT的水平細(xì)線拉住,ab棒在水平拉力F的作用下以加速度a由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng).
求:(1)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線將被拉斷;
(2)細(xì)線被拉斷前,F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律;
(3)從ab棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到cd棒剛要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,流過(guò)cd棒的電荷量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一絕緣輕細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).小球的帶電量為q,質(zhì)量為m,絕緣細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng),電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E,若帶電小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)A,則在A點(diǎn)時(shí)小球的速率v1為多大?小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)的速率v2為多大?運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有兩條光滑的平行金屬導(dǎo)軌,其電阻不計(jì),間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)方向垂直,ab、cd為兩根垂直導(dǎo)軌放置的、電阻都為R、質(zhì)量都為m的金屬棒.棒cd用水平細(xì)線拉住,棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),求:
(1)F隨時(shí)間t的變化規(guī)律;
(2)經(jīng)t0時(shí)間,拉棒cd細(xì)線將被拉斷,則此細(xì)線所能承受的最大拉力T為多大;
(3)當(dāng)拉棒cd的細(xì)線剛被拉斷時(shí),將拉力F撤去,則cd棒所能達(dá)到的最大速度是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2005?淮安二模)如圖所示,在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用絕緣細(xì)線拴著帶負(fù)電的小球(視為質(zhì)點(diǎn))在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),則下列判斷正確的是( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案