如图所示.固定于水平桌面上足够长的两光滑平行导轨PQ.MN.导轨的电阻不计.间距为d = 0.5m.P.M两端接有一只理想电压表.整个装置处于竖直向下的磁感应强度B = 0.2T的匀强磁场中．电阻均为r= 0.1Ω.质量分别为m1 = 0.3kg和m2 = 0.5kg的两金属棒ab.cd平行的搁在导轨上.现固定棒ab.让cd在水平恒力F =0.8N的作用下.由静止� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(16分)如图所示，固定于水平桌面上足够长的两光滑平行导轨PQ、MN，导轨的电阻不计，间距为d = 0.5m，P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B = 0.2T的匀强磁场中．电阻均为r= 0.1Ω、质量分别为m₁= 0.3kg和m₂= 0.5kg的两金属棒ab、cd平行的搁在导轨上，现固定棒ab，让cd在水平恒力F =0.8N的作用下，由静止开始做加速运动，试求：

(1)cd棒两端哪端电势高；

(2)当电压表的读数为U = 0.2V时，cd棒受到的安培力多大；

(3)棒cd能达到的最大速度v_m．

（1）c端电势高（2）0.2N（3）

解析:（1）c端电势高 (3分)

(2) ∵L₁与L₂串联

∴流过L₂的电流为： I=U/2r=2A ① (3分)

F_安=BdI=0.2N ② (3分)

（3）当L₂所受安培力F_安=F时，棒有最大速度v_m，此时电路中电流为I_m. (2分)

则：F_安=BdI_m ③

E=Bdv_m④ (2分)

I_m=E/2r ⑤ (1分)

由③④⑤得： ⑦ (2分)

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（1）杆下滑的最大速率v_m；

（2）稳定后整个电路耗电的总功率P；

（3）杆下滑速度稳定之后电阻R₂两端的电压U.

（1）杆下滑的最大速率v_m；

（2）稳定后整个电路耗电的总功率P；

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（1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；
（2）带电体运动刚刚经过圆弧形轨道的B点瞬间时对圆弧轨道的压力大小；
（3）带电体沿圆弧形轨道从B到C的运动过程中，电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。

（1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；

（2）带电体运动刚刚经过圆弧形轨道的B点瞬间时对圆弧轨道的压力大小；

（3）带电体沿圆弧形轨道从B到C的运动过程中，电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。

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