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如右圖所示，兩金屬桿ab和cd長均為L，電阻均為R，質量分別為M和m.用兩根質量、電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側，兩金屬桿都處于水平位置.整個裝置處于與回路平面垂直的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度為B.若金屬桿ab正好勻速向下運動，求運動的速度.


解析:

若ab棒以速度v向下勻速運動，cd棒也以速度v向上勻速運動，兩棒都垂直切割磁場線產生感應電動勢.在閉合電路中：

ab棒受到的磁場力方向向上，cd棒受到的磁場力方向向下，懸線對兩棒的拉力都向上，且都為T.

則ab棒的平衡方程：

Mg=BIL+T

cd棒的平衡方程：

mg+BIL=T

又I=

聯(lián)立解得：

Mg-mg=2BIL=2·

所以運動的速度為：

v=.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如右圖所示，兩根平行金屬導軌固定在同一水平面內，間距為l，導軌左端連接一個電阻R.一根質量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導軌上．在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應強度為B.對桿施加一個大小為F、方向平行于導軌的恒力，使桿從靜止開始運動，已知桿到達磁場區(qū)域時速度為v，之后進入磁場恰好做勻速運動．不計導軌的電阻，假定導軌與桿之間存在恒定的阻力．求：

(1)導軌對桿ab的阻力大小Ff；

(2)桿ab中通過的電流及其方向；

(3)導軌左端所接電阻R的阻值．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年上海市金山中學高二下學期段考模擬物理試卷（帶解析） 題型：填空題

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如右圖所示，兩根平行金屬導軌固定在同一水平面內，間距為l，導軌左端連接一個電阻R.一根質量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導軌上．在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應強度為B.對桿施加一個大小為F、方向平行于導軌的恒力，使桿從靜止開始運動，已知桿到達磁場區(qū)域時速度為v，之后進入磁場恰好做勻速運動．不計導軌的電阻，假定導軌與桿之間存在恒定的阻力．求：

(1)導軌對桿ab的阻力大小Ff；
(2)桿ab中通過的電流及其方向；
(3)導軌左端所接電阻R的阻值．

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科目：高中物理 來源：新人教版高三物理選修3-1法拉第電磁感應定律、互感和自感專項練習（解析版） 題型：計算題

如右圖所示，兩根平行金屬導軌固定在同一水平面內，間距為l，導軌左端連接一個電阻R.一根質量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導軌上．在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應強度為B.對桿施加一個大小為F、方向平行于導軌的恒力，使桿從靜止開始運動，已知桿到達磁場區(qū)域時速度為v，之后進入磁場恰好做勻速運動．不計導軌的電阻，假定導軌與桿之間存在恒定的阻力．求：

(1)導軌對桿ab的阻力大小Ff；

(2)桿ab中通過的電流及其方向；

(3)導軌左端所接電阻R的阻值．

 

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