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AB、CD是两足够长的导轨,AD=L,匀强磁场与导轨面垂直,  磁感应强度为B,导体AD间连一电阻R,导体ab质量为m,框架和导体电阻不计,如图,U形框架平面与水平面成θ角,摩擦系数为μ,则ab棒下滑的最大速度是多少?

 

v=mgR(sinθ-μcosθ)/B2L


解析:

设棒下滑的最大速度为v,

则棒受到的安培力为

F=BIL

I=E/R

E=BLV

F=B2L2v/R    ( 3分)

沿轨道方向棒受力平衡,即:

F+mgμcosθ=mgsinθ   ( 3 分)

     联立解得:

v=mgR(sinθ-μcosθ)/B2L2   ( 2 分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,AB、CD是两根足够长的光滑固定平行金属导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角为θ,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为B,在导轨的 AC端连接一个阻值为 R的电阻,一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab,从静止开始沿导轨下滑.(导轨和金属棒的电阻不计)
(1)求导体下滑过程中速度为v时加速度是多少?
(2)求导体ab下滑的最大速度vm
(3)若金属棒到达最大速度时沿斜面下滑的距离是S,求该过程中R上产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角是θ,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为B.在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻,导轨的电阻不计.一根垂直于导轨放置的金属棒ab,电阻为r 质量为m,从静止开始沿导轨下滑,下滑高度为H时达到最大速度.不计摩擦,求在此过程中:
(1)ab 棒的最大速度
(2)通过电阻R的热量
(3)通过电阻R的电量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角为θ,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B,在导轨的 AC端连接一个阻值为 R的电阻,一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab,从静止开始沿导轨下滑,求此过程中ab棒的最大速度.已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ,导轨和金属棒的电阻都不计.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图,AB、CD是两根足够长的光滑固定平行金属导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角为θ,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度未知,在导轨的 AC端连接一个阻值为 R的电阻,一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab,(金属棒的阻值也为 R)从静止开始沿导轨下滑,已知金属棒下滑过程中的最大速度为vm(导轨电阻不计).
(1)求该匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若金属棒从静止开始下滑到金属棒达最大速度时金属棒沿斜面下滑的  距离是d,求该过程中金属导轨与金属棒所形成的回路产生的热量Q.

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