U型光滑金屬導(dǎo)軌寬為40cm，與水平面夾角α=30°，其內(nèi)串聯(lián)接入一只規(guī)格為“6V，3W”的燈泡L，如圖所示，垂直于導(dǎo)軌平面有向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一長(zhǎng)為50cm、質(zhì)量為100g的金屬桿MN在導(dǎo)軌上下滑時(shí)與導(dǎo)軌始終垂直，當(dāng)桿MN有最大速度時(shí)燈泡L恰好正常發(fā)光，不計(jì)金屬桿及導(dǎo)軌的電阻．求：
（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）金屬桿的最大速度．
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（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I=
P
U
=0.5A．
根據(jù)共點(diǎn)力平衡有：mgsinα=BIL
解得B=
mgsinα
IL
=
0.1×10×
1
2
0.5×0.5
T=2T．
（2）此時(shí)切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=U=6V．
根據(jù)E=BLv得，v=
E
BL
=
6
2×0.5
m/s=6m/s．
答：（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T．
（2）金屬桿的最大速度為6m/s．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

U型光滑金屬導(dǎo)軌寬為40cm，與水平面夾角α=30°，其內(nèi)串聯(lián)接入一只規(guī)格為“6V，3W”的燈泡L，如圖所示，垂直于導(dǎo)軌平面有向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一長(zhǎng)為50cm、質(zhì)量為100g的金屬桿MN在導(dǎo)軌上下滑時(shí)與導(dǎo)軌始終垂直，當(dāng)桿MN有最大速度時(shí)燈泡L恰好正常發(fā)光，不計(jì)金屬桿及導(dǎo)軌的電阻．求：
（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）金屬桿的最大速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?廣東）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一上、下兩層均與水平面平行的“U”型光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿A1和A2，開(kāi)始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎起面內(nèi)且桿與軌道垂直．設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為H，導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻為r．現(xiàn)有一質(zhì)量為
m2
的不帶電小球以水平向右的速度v0撞擊桿A1的中點(diǎn)，撞擊后小球反彈落到下層面上的C點(diǎn)．C點(diǎn)與桿A2初始位置相距為S．求：
（1）回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值；
（2）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量；
（3）當(dāng)桿A2與桿A1的速度比為1：3時(shí)，A2受到的安培力大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一上、下兩層均與水平面平行的“U”型光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿A1和A2，開(kāi)始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎起面內(nèi)且桿與軌道垂直。設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為H，導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻為r�，F(xiàn)有一質(zhì)量為的不帶電小球以水平向右的速度v0撞擊桿A1的中點(diǎn)，撞擊后小球反彈落到下層面上的C點(diǎn)。C點(diǎn)與桿A2初始位置相距為S。求：

(1)回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值；

(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量；

(3)當(dāng)桿A2與桿A1的速度比為1∶3時(shí)，A2受到的安培力大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：2007-2008學(xué)年山東省臨沂市高二（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

U型光滑金屬導(dǎo)軌寬為40cm，與水平面夾角α=30°，其內(nèi)串聯(lián)接入一只規(guī)格為“6V，3W”的燈泡L，如圖所示，垂直于導(dǎo)軌平面有向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一長(zhǎng)為50cm、質(zhì)量為100g的金屬桿MN在導(dǎo)軌上下滑時(shí)與導(dǎo)軌始終垂直，當(dāng)桿MN有最大速度時(shí)燈泡L恰好正常發(fā)光，不計(jì)金屬桿及導(dǎo)軌的電阻．求：
（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）金屬桿的最大速度．

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