（10分）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，有一足夠長的絕緣細(xì)棒OO′在豎直面內(nèi)垂直于磁場方向放置，細(xì)棒與水平面夾角為α.一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的圓環(huán)A套在OO′棒上，圓環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ<tan α.現(xiàn)讓圓環(huán)A由靜止開始下滑，試問圓環(huán)在下滑過程中：

(1)圓環(huán)A的最大加速度為多大？獲得最大加速度時(shí)的速度為多大？

(2)圓環(huán)A能夠達(dá)到的最大速度為多大？

(1)由于μ<tan α，所以環(huán)將由靜止開始沿棒下滑．環(huán)A沿棒運(yùn)動(dòng)的速度為v1時(shí)，受到重力mg、洛倫茲力qv1B、桿的彈力FN1和摩擦力Ff1＝μFN1.

根據(jù)牛頓第二定律，對圓環(huán)A沿棒的方向：mgsin α－Ff1＝ma

垂直棒的方向：FN1＋qv1B＝mgcos α

所以當(dāng)Ff1＝0(即FN1＝0)時(shí)，a有最大值am,且am＝gsin α

此時(shí)qv1B＝mgcos α解得：v1＝.

(2)設(shè)當(dāng)環(huán)A的速度達(dá)到最大值vm時(shí)，環(huán)受桿的彈力為FN2，摩擦力為Ff2＝μFN2.此時(shí)應(yīng)有a＝0即mgsin α＝Ff2

在垂直桿方向上：FN2＋mgcos α＝qvmB         解得：vm＝.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒AB的在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動(dòng)，已知導(dǎo)體棒AB長為0.5m，電阻為10Ω，R1=R2=20Ω，其他電阻不計(jì)，則導(dǎo)體棒端點(diǎn)AB上的電壓大小是
0.5
0.5
V，電壓高的點(diǎn)是
B
B
（A或B）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中，長為0.5m阻值為10Ω的導(dǎo)體棒在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動(dòng)，已知R1=R2=5Ω，其他電阻不計(jì)，則導(dǎo)體棒兩端的電壓是
0.2
0.2
V．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有豎直放置的兩平行光滑導(dǎo)軌，其間距L=0.5m，導(dǎo)軌間接有一電阻．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=5×10-2kg的金屬棒在重力和安培力作用下，水平地沿導(dǎo)軌勻速下滑，此時(shí)通過電阻的電流I=2A，它們接觸良好，求：
（1）金屬棒勻速下滑時(shí)所受的安培力大�。�
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?威海二模）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)無摩擦擺動(dòng)．金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，細(xì)桿和金屬框平面始終處于垂直紙面的同一平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力．下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一矩形線框abcd，線框的匝數(shù)為N，電阻為R，ab=cd=L1，ad=bc=L2．線框繞垂直于磁感線的軸OO′以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．求：
（1）線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值；
（2）線框中感應(yīng)電流的有效值．

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