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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角为α，导轨的电阻不计，导轨的N、P端连接一阻值为R的电阻，导轨置于磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中．将一根质量为m、电阻不计的导体棒ab垂直放在导轨上，导体棒ab恰能保持静止．现给导体棒一个大小为v0、方向沿导轨平面向下的初速度，然后任其运动，导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并接触良好．设导体棒所受滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等．求：
    （1）导体棒与导轨间的动摩擦因数?；
    （2）导体棒在导轨上移动的最大距离x；
    （3）整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q．
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    （1）因为导体棒处于平衡状态，故由受力分析知：mgsinα=f静max
    由题意知：f滑=μmgcosα=f静max
    联立可得：μ=tanα
    （2）设棒在减速中的某一时刻速度为v，取一极短时间△t，发生了一段极小的位移
    △x，在△t时间内，磁通量的变化为△Φ，△Φ=BL△x
    I=
    E
    R
    =
    △Φ
    R△t
    =
    BL△x
    R△t

    导体棒受到的安培力为：F安=ILB=
    B2L2△x
    R△t

    △t很小，则F安为恒力，选沿斜面方向为正方向，则在△t时间内有：-F安=ma
    即-
    B2L2△x
    R△t
    =m
    △v
    △t

    两边求和，∑(-
    B2L2△x
    R
    )=∑m△v
    得
    B2L2x
    R
    =mv0
    故最大滑动距离为x=
    mv0R
    B2L2

    （3）由题意可知：重力所作的功等于克服摩擦力所作的功           
    由能量守恒定律得：Q=
    1
    2
    mv02
    答：（1）导体棒与导轨间的动摩擦因数?=tanα；
    （2）导体棒在导轨上移动的最大距离x=
    mv0R
    B2L2
    ；
    （3）整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热等于
    1
    2
    mv02    ．
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    （1）若其以速度V匀速运动，求通过电阻的电流I．
    （2）若其速度随时间的变化规律是v=vmsinωt，求从t=0到t=
    π2ω
    时间内外力F所做的功．

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    精英家教网如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨MN，PQ与水平面夹角为a，导轨的电阻不计，导轨的N、P端连接一阻值为R的电阻，导轨置于磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中．将一根质量为m、电阻为r的导体棒垂直放在导轨上，导体棒ab恰能保持静止．现给导体棒一个大小为v0、方向沿导轨平面向下的初速度，然后任其运动，导体棒在运动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好．设导体棒所受滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，求：
    （1）导体棒与导轨间的动摩擦因数μ；
    （2）在整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热；
    （3）导体棒在导轨上移动的最大距离．

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    如图所示，间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内，电阻为R、质量为m、长为l 的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上，并与导轨垂直．在水平光滑导轨间有与水平面成θ、并垂直于ab的匀强磁场；倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场，磁感应强度均为B．倾斜导轨与水平面夹角也为θ，杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为μ．ab杆在水平恒力作用精英家教网下由静止开始运动，当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度．（θ=30、μ=、最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：
    （1）此时杆cd中的电流大小；
    （2）杆ab的最大速度；
    （3）若此过程中流过杆ab的电量为q，则cd产生的焦耳热Q为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨水平放置，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向下．导轨上有一质量为m、长为L的金属棒ab，金属棒电阻为R，导轨的一端连接阻值也为R的电阻，导轨电阻不计，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动，棒与导轨始终保持良好接触．求：
    （1）金属棒最大速度υm的大小；
    （2）金属棒速度最大时棒两端的电压uab．

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