如图所示,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与导轨垂直放置

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
(2010?江苏二模)如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与

(1)设a的速度为v1,由于b初态速度为零,则 I=E12R=Bdv12R ①对b:FA=BId=B2d2v12R ②FA<mgsinθ ③将①②式代入③式得:v1<10m/s ④(2)设a的速度为v1,b的速度为v2,回路电流为I,则:I=E1+E22R=Bd(v1+v2)2R ⑤对a:mgsinθ+FA=F即mgsinθ+B2d2(v1+v2)2R=F ⑥代入数据得:F=3+v24 设b的最大速度为vm,则有:B2d2(v1+vm)2R=mgsinθ代入数据得:vm=8m/s(3)对b:mgsinθ-FA=ma 即mgsinθ-B2d2(v1+v2)2R=ma取任意无限小△t时间:mg△t?sinθ?B2d2(v1+v2)2R?△t=ma?△t代入数据并求和得:8∑△t-∑△x2=2∑△v2 即8t-x2=2v2 将t=2s,v2=5.06m/s代入上式得:x2=5.88m a的位移:x1=v1t=2×2=4m由功能关系知:WF=12mv22+mgx1sinθ?mgx2sinθ+Q代入数据得:WF=14.9J 答:(1)为使导体棒b能沿导轨向下运动,a的速度v不能超过10m/s;(2)F与b的速率v2的函数关系式为F=3+v24,v2的最大值为8m/s;(3)在2s内力F做的功为14.9J.

(1)Bdv;(2) ;(3) 。 试题分析:(1)根据法拉第电磁感应定律E=Bdv………………………………………4分(2)根据闭合电路欧姆定律 ……………………………………………4分(3)导体棒的受力情况如图所示,根据牛顿第二定律有 又因为: 所以: ………………………………………8分

解:(1)设a的速度为v 1 ,由于b初态速度为零,则  ①
对b:  ②
F A <mgsinθ ③
将①②式代入③式得v 1 <10 m/s ④
(2)设a的速度为v 1 ,b的速度为v 2 ,回路电流为I
则  ⑤
对a:mgsinθ+F A =F,即  ⑥
代入数据得
设b的最大速度为v m ,则有
代入数据得v m =8 m/s
(3)对b:mgsinθ-F A =ma,
取任意无限小△t时间
代入数据并求和得 ,8t-x 2 =2v 2
将t=2 s,v 2 =5.06 m/s代入上式得x 2 =5.88m
a的位移x 1 =v 1 t=2×2 m=4 m
由功能关系知
代入数据得W F =14.9 J



  • 如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ=37°的...
    答:(1)金属杆做匀加速运动(或金属杆做初速为零的匀加速运动).通过R的电流I=ER+r=BLvR+r,因通过R的电流I随时间均匀增大,即杆的速度v随时间均匀增大,杆的加速度为恒量,故金属杆做匀加速运动.(2)对杆,根据牛顿第二定律有:F+mgsinθ-BIL=ma将F=0.5v+2代入得: 2+mgsinθ+(0...
  • ...如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行光滑金属导轨,导轨平面与水 ...
    答:A、金属棒受到的安培力:F=BIL=B2L2vR,由牛顿第二定律得:mgsinθ-B2L2vR=ma,加速度a=gsinθ-B2L2vmR,金属棒向下做加速运动,随速度v的增大,加速度a减小,当重力的分力等于安培力时,金属棒做匀速直线运动,因此金属杆:先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动,故AB错误;C、由能量守恒...
  • 如图(a)所示,两根足够长的平行光滑导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面...
    答:解:(1)F A =BIL= mgsinα=F A = 可得 由图线斜率为 可求得 (2)由图线在横轴上的截距可求得R ab = R 0 。(3)当R=R 0 时,v m =2v 0 由 可得 , (4)这种说法错误。 R的最大值电功率: 是恒量,故P∝R 。所以,P随R增大而增大,无最大值。
  • 如图甲所示,水平面上两根足够长的的光滑金属导轨平行固定放置,间距为L=...
    答:小题1:F=5N小题2: 小题3: (1)由图像可知,导体棒运动的速度达到10m/s时开始做匀速运动,导体棒匀速运动的速度v 1 =10m/s。则:F 安 =F又: ………(1分) ………(1分) ………(1分)解得:F=5N………
  • (2011?闵行区二模)如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定...
    答:(1)通过R的电流I=ER+r=BLvR+r,由题意,通过R的电流I随时间均匀增大,则知杆ab的速度v随时间均匀增大,杆的加速度为恒量,故金属杆做匀加速运动. (2)杆所受的安培力大小为 FA=BIL=BBLvR+rL=B2L2vR+r对杆,根据牛顿第二定律有:F+mgsinθ-FA=ma,将F=0.5v+2代入得:2+mgs...
  • ...水平面上两根足够长且光滑的金属导轨平行固定放置,间距为L=0.5m...
    答:(1)金属杆ab先做加速度减小的变加速运动,后做匀速运动.因为金属棒ab在F作用下向右加速运动,切割磁感线产生感应电流,ab将受到向左的安培力,速度增大,感应电流增大,安培力增大,合力减小,加速度减小,当安培力与F平衡时金属棒ab做匀速运动.(2)当外力与安培力大小相等时,ab杆做匀速运动.由...
  • 如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放...
    答:剪断线后,弹簧作用两棒分开。回路面积变化,磁通量变化,回路中有感应电流。电流是环路,由左手定则可知方向不相同。则于产生了电流,相框能一部分转化为电能,机械能不守恒。但因整个系统封闭,动量守恒。答案 A、D
  • 如图所示,AB和CD是两根足够长且固定的平行光滑导轨,两道轨间距为L,导 ...
    答:首先确定什么时候ab棒的速度最大,安培力的方向沿斜面向上的(先确定感应电流的方向,再确定安培力方向,注意左右手),当安培力等于重力沿斜面的分量的时候速度最大。这个时候有:BLV=E,I=E/R,F安培=BIL=mgsinθ,可以算出V来,自己算一下,呵呵……
  • 如图所示,AB和CD是两根足够长且固定的平行光滑导轨,两道轨间距为L,导 ...
    答:金属棒沿斜面滑下,一开始的时候加速度最大,即重力的下滑分量=MA。后来因为受到安培力,加速度减小,但速度继续增大,当安培力大到等于重力下滑分量时候,速度最大,无法继续增大,保持匀速,即B2L2V/R=重力下滑分量,可求此时的V。第二问要用能量的思想去做。。上去又下来,重力势能没变,拉力做的...
  • (18分)两根足够长的光滑金属导轨平行固定在倾角为θ的斜面上,它们的间...
    答:(1) (2) 方向沿斜面向下 试题分析:(1)cd杆保持静止,则杆所受安培力 ① (2分)设ab杆所受的拉力为F,则对ab杆,有 ②(2分)设ab杆的速度为v 0 ,则回路中的感应电流 ③(2分)拉力做功的功率 ④(1分)联立解得拉力做功的功率 ⑤(2分)(2)开始...