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如下图水平金属导轨的间距为1m,处在一个竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,其上有一个与之接触良好的金属棒,金属棒的电阻R=1Ω,导轨电阻不计,导轨左侧接有电源,电动势E=10V,内阻r=1Ω,某时刻起闭合开关,金属棒开始运动,已知金属棒的质量m=1kg,与导轨的动摩擦因数为0.5,导轨足够长。

问:(1)金属棒速度为2m/s时金属棒的加速度为多大?
(2)金属棒达到稳定状态时的速度为多大?
(3)导轨的右端是一个高和宽均为0.8m的壕沟,那么金属棒离开导轨后能否落到对面的平台?
(1)(2)(3)不能
(1)感应电动势
且产生的感应电流其方向与电路电流方向相反,则此时电路的实际电压:


—④
(2)金属棒达到稳定状态,即——⑤
则: 
 得:
得: 
(3)
 ⑩
得:   
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起,金属圆环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场,现使金属圆环以恒定不变的速度v向右运动由磁场外进入磁场,在金属圆环进入磁场的过程中,电容器带电荷量Q随时间t变化的定性图象应为(  ).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

电磁感应现象在生产和生活中有广泛的应用,下列说法正确的是:
A.在日光灯启动时,启动器的双金属片分开的瞬间,镇流器会产生瞬间高压
B.电流表测量电流时指针发生偏转,用铝框做电表线圈的骨架能使指针迅速停下来
C.探雷器工作时,线圈中要有恒定的电流
D.用硅钢片叠成的变压器铁芯,硅钢片之间要相互绝缘

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图甲所示,竖直放置的金属板A、B中间开有小孔,小孔的连线沿水平放置的金属板C、D的中间线,粒子源P可以间断地产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子(初速不计),粒子在A、B间被加速后,再进入金属板C、D间偏转并均能从此电场中射出。已知金属板A、B间的电压UAB=U0,金属板C、D长度为L,间距d=L/3。两板之间的电压UCD随时间t变化的图象如图乙所示。在金属板C、D右侧有一个垂直纸面向里的均匀磁场分布在图示的半环形带中,该环带的内、外圆心与金属板C、D的中心O点重合,内圆半径Rl=L/3,磁感应强度B0=。已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期(电场变化的周期T未知),粒子重力不计。

(1)求粒子离开偏转电场时,在垂直于板面方向偏移的最大距离。
(2)若所有粒子均不能从环形磁场的右侧穿出,求环带磁场的最小宽度。
(3)若原磁场无外侧半圆形边界且磁感应强度B按如图丙所示的规律变化,设垂直纸面向里的磁场方向为正方向。t=T/2时刻进入偏转电场的带电微粒离开电场后进入磁场,t=3T/4时该微粒的速度方向恰好竖直向上,求该粒子在磁场中运动的时间为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,用铝板制成U型框,将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中,使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动,悬挂拉力为FT,则(  )
A.悬线竖直,FT=mg
B.悬线竖直,FT>mg
C.悬线竖直,FT<mg
D.无法确定FT的大小和方向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在竖直平面内有一个两边平行相距为L的光滑导轨,导轨顶端接有一个电阻R,电阻两端并有一个理想电压表,导轨间存在一个垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,磁场宽度为2h,现有一个质量为m,电阻也为R的金属棒,从距磁场上边界为h处自由下落,导轨进入磁场后恰好作匀速直线运动并穿过匀强磁场。在从导轨自由下落到穿过磁场的过程中,下列说法正确的是

A.导体棒在穿过磁场的过程中,电压表的示数为BL
B.导体棒在穿过磁场的过程中,电阻R产生的热量为mgh
C.导体棒在穿过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为
D.导体棒在穿过磁场的过程中,克服安培力做功为mgh

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速通过宽为d(d<L)的匀强磁场,在此过程中线框中有感应电流的时间是(   )
A.2d/vB.2L/v
C.(L-d)/vD.(L-2d)/v

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁场边界,如图甲所示。t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场。外力F随时间t变化的图线如图乙所示。已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω。以下说法正确的是
A.做匀加速直线运动的加速度为1m/s2
B.匀强磁场的磁感应强度为T
C.线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为C
D.线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为 1.5J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上,圆环通过电刷与导线c、d相接,c、d两个端点接在匝数比5:1(左边比右边)的理想变压器圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下。设导体棒ab长为L(电阻不计),并绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO'以角速度ω匀速转动。当变阻器的阻值为R时,通过电流表的电流为I,则(  )
A.变阻器两端的电压U=IR
B.变阻器上消耗的功率为P=25I2R
C.导体棒ab所受的最大安培力F=BIL
D.导体棒ab在最高点时两端感应电动势为0

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