如圖所示，足夠長金屬導(dǎo)軌MN和PQ與R相連，平行地放在水平桌面上。質(zhì)量為m的金屬桿ab可以無摩擦地沿導(dǎo)軌運(yùn)動。導(dǎo)軌與ab桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過整個(gè)導(dǎo)軌平面。現(xiàn)給金屬桿ab一個(gè)瞬時(shí)沖量I0，使ab桿向右滑行。

（1）回路最大電流是多少？

（2）當(dāng)滑行過程中電阻上產(chǎn)生的熱量為Q時(shí)，桿ab的加速度多大？

（3）桿ab從開始運(yùn)動到停下共滑行了多少距離？

 

（1）

（2）

（3）


解析:

（1）由動量定理得

由題可知金屬桿作減速運(yùn)動，剛開始有最大速度時(shí)有最大，所以回路最大電流：

（2）設(shè)此時(shí)桿的速度為v，由動能定理有：

而Q＝

解之

由牛頓第二定律及閉合電路歐姆定律

得

（3）對全過程應(yīng)用動量定理有：

而所以有

又

其中x為桿滑行的距離所以有。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?咸寧模擬）如圖所示，足夠長金屬導(dǎo)軌MN和PQ與R相連，平行地放在水平桌面上．質(zhì)量為m的金屬桿ab可以無摩擦地沿導(dǎo)軌運(yùn)動．導(dǎo)軌與ab桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過整個(gè)導(dǎo)軌平面．現(xiàn)給金屬桿ab一個(gè)瞬時(shí)沖量I0，使ab桿向右滑行．求：
（1）回路最大電流是多少？
（2）當(dāng)滑行過程中電阻上產(chǎn)生的熱量為Q時(shí)，桿ab的加速度多大？
（3）桿ab從開始運(yùn)動到停下共滑行了多少距離？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上．噓線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場．a(chǎn)b、cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ，兩棒總電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．開始兩棒均靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無初速釋放時(shí)，對ab棒施加豎直向上的力F，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動．則（　　）
A、ab棒中的電流方向由b到aB、cd棒先加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動C、cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力D、力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機(jī)械能之和

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上．噓線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場．ab、cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為，兩棒總電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．開始兩棒均靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無初速釋放時(shí)，對ab棒施加豎直向上的力F，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動．則

A．ab棒中的電流方向由b到a

B．cd棒先加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動

C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力

D．力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機(jī)械能之和

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年山東省濰坊市高三4月二�？荚�?yán)砭C試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上．噓線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場．ab、cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為，兩棒總電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．開始兩棒均靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無初速釋放時(shí)，對ab棒施加豎直向上的力F，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動．則

A．ab棒中的電流方向由b到a

B．cd棒先加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動

C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力

D．力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機(jī)械能之和

 

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