题目内容
18.在竖直平面内有一平行光滑轨道MN、PQ,轨宽0.2m,在导轨间连接电阻R=0.2Ω,其他电阻不计,导轨间有一匀强磁场,B=0.5T,方向如图所示.有一导体棒AB质量m=0.01kg,能与导轨始终保持良好接触并能沿导轨滑动,AB从静止开始下滑,它能达到的最大速度是多少?(g取10m/s2)分析 当导体棒AB加速度为零时,下落时速度最大,重力与安培力平衡,根据平衡条件和安培力公式结合求解最大速度.
解答 解:当导体棒AB最终匀速下落时速度最大,重力与安培力平衡,则有:F=mg
由E=BLvm,I=$\frac{E}{R}$,F=BIL得:mg=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{V}_{m}}{R}$
联立解得:vm=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$=$\frac{0.01×10×0.2}{0.25×0.2}$=2m/s
答:它能达到的最大速度是2m/s,
点评 本题是电路知识、电磁感应和力学知识的综合,分析和计算安培力是个解题的关键,根据安培力与速度的关系,能正确分析棒的运动过程,是应该培养的基本能力.
练习册系列答案
相关题目
8.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.关于物理学发展过程中的认识,下列说法不正确的是( )
A. | 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证 | |
B. | 在一个参考系中观测是同时发生的两事件,在相对于此参考系运动的别的参考系中观测就可能不是同时的,而是一先一后发生的 | |
C. | 质能关系式E=mc2中的质量m是经过爱因斯坦狭义相对论“改造”过的质量,它不是一个不变的量 | |
D. | 由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就,所以被称为能“称量地球质量”的人 |
6.电容器两极板间电压一定,若正极板不动,将负极板远离正极板移动,则极板间某一给定的点与负极板间的电势差将( )
A. | 变大 | B. | 变小 | ||
C. | 不变 | D. | 以上结论均有可能 |
3.如图所示,一个小型旋转电枢式交流发电机,其矩形线圈的线框面积为S,共有N匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻、理想交流电流表A和二极管D.线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动,沿转轴OO′方向看去,线圈转动沿逆时针方向,t=0时刻线圈平面与磁感线垂直.下列说法正确的是( )
A. | 一个周期内通过R的电荷量$q=\frac{2BS}{R+r}$ | |
B. | R两端电压的有效值$U=\frac{NBSωR}{{\sqrt{2}(R+r)}}$ | |
C. | 交流电流表的示数为0 | |
D. | 若用一根导线连接M、N两点,发电机的发电功率不变 |
10.关于曲线运动,下列叙述中正确的是( )
A. | 物体做曲线运动时所受的合外力一定是变力 | |
B. | 变速运动一定是曲线运动 | |
C. | 当物体所受合外力的方向与物体速度方向不在同一直线上时,物体一定做曲线运动 | |
D. | 当物体做曲线运动时,物体所受的合外力方向与物体加速度方向不在同一直线上 |
7.关于做圆周运动物体的向心力、向心加速度、加速度,下列说法中正确的是( )
A. | 做圆周运动的物体其加速度方向指向圆心 | |
B. | 做变速圆周运动的物体其向心加速度的方向指向圆心 | |
C. | 做匀速圆周运动的物体其向心加速度不变,是一种匀变速曲线运动 | |
D. | 向心力不改变圆周运动物体的速度大小 |