题目内容
如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行金属导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B0.导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关K,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma="0.02" kg和mb="0.01" kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动.若将b棒固定,断开开关K,将一竖直向上的恒力作用于a,稳定时a棒以v=10 m/s的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止,取g=10 m/s2,求:
(1)若将a棒固定,开关K闭合,让b棒从静止开始自由下滑,求b棒滑行的最大速度;
(2)若将a、b棒都固定,断开开关K,使匀强磁场的磁感应强度在0.1 s内从B0随时间均匀增大到2B0时,a棒所受到的安培力恰好等于它的重力,求两棒间的距离.
(1)若将a棒固定,开关K闭合,让b棒从静止开始自由下滑,求b棒滑行的最大速度;
(2)若将a、b棒都固定,断开开关K,使匀强磁场的磁感应强度在0.1 s内从B0随时间均匀增大到2B0时,a棒所受到的安培力恰好等于它的重力,求两棒间的距离.
(1) 7.5 m/s(2) h="1" m
(1)a棒向上运动时
E1=B0lv,I1=
,F1=B0I1l
对于b棒
F1=mbg
b棒下滑到最大速度时
E2=B0lvm,I2=
,F2=B0I2l
对于b棒
F2=mbg
vm="7.5" m/s.
(2)在磁感应强度增大的过程中
E3=
I3=
F3=2B0I3l
F3=mag
h="1" m.
E1=B0lv,I1=
,F1=B0I1l对于b棒
F1=mbg
b棒下滑到最大速度时
E2=B0lvm,I2=
,F2=B0I2l对于b棒
F2=mbg
vm="7.5" m/s.
(2)在磁感应强度增大的过程中
E3=
I3=F3=2B0I3l
F3=mag
h="1" m.
练习册系列答案
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的正方向。则在如图所示的四个情景中，产生的感应电流
的变化规律如图3所示的是（ ）
和
分别固定在两个竖直面内，在水平面
区域内和倾角
的斜面
区域内分别有磁感应强度
方向竖直向上和磁感应强度
、方向垂直于斜面向上的匀场磁场。电阻
、质量
的相同导体杆PQ、MN分别垂直放置在导轨上，PQ杆的两端固定在导轨上，离b1b2的距离s＝0. 5m。MN杆可沿导轨无摩擦滑动且与导轨始终接触良好，当MN杆沿由静止释放沿导轨向下运动x＝1m时达到最大速度。不计导轨电阻。取g＝10m/s2，求：
足够长导体棒AC垂直DG方向放置在金属导轨上，导轨与导体棒单位长度的电阻均为
，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现对导体棒AC施加一水平向右的外力，使导体棒从D位置开始以速度
沿DG方向做匀速直线运动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。
