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(2003年全国理综卷)如图5所示,两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直,导轨的电阻很小,可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。在t=0时刻,两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s,金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2,问此时两金属杆的速度各为多少?
设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x,速度分别为v1v2,经过很短的时间△t,杆甲移动距离v1t,杆乙移动距离v2t,回路面积改变

由法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势
回路中的电流
杆甲的运动方程
由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等,方向相反,所以两杆的动量时为0)等于外力F的冲量
联立以上各式解得 
代入数据得
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相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一个半径为r的光滑半圆形导体框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,Oc为一个能绕O在框架上滑动的导体棒,Oa之间连接一个电阻R,导体框架和导体棒的电阻都不计.如果要使Oc能以角速度ω匀速转动,则外力做功的功率是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两平行的足够长的金属导轨间距为L,导轨与水平面成30°角。质量为m,长为L,电阻为r的两个完全相同的金属棒ab、cd放置在导轨上,恰好均处于静止状态。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向与导轨平面垂直向上。现用沿导轨向上的外力施与金属棒ab上,使ab棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动,加速度为a。则(滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等)

⑴ 金属棒与导轨间的动摩擦因数是多少?
⑵ 要使金属棒cd始终静止在导轨上,金属棒ab运动的速度不能超过多少?
⑶ 在金属棒ab由静止到达(2)中速度的过程中外力和安培力做的总功是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道,如图所示放置,间距为d=100cm,在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a,斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接,在平直轨道右端放置另一金属杆b,杆A.b电阻Ra=2Ω,Rb=5Ω,在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场,磁感强度B=2T。现杆b以初速度v0=5m/s开始向左滑动,同时由静止释放杆a,杆a滑到水平轨道过程中,通过杆b的平均电流为0.3A;a下滑到水平轨道后,以a下滑到水平轨道时开始计时,A.b运动图象如图所示(a运动方向为正),其中ma=2kg,mb=1kg,g=10m/s2,求
(1)杆a落到水平轨道瞬间杆a的速度v;
(2)杆a 在斜轨道上运动的时间;
(3)在整个运动过程中杆b产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

)如图所示,一段闭合螺线管套放在光滑水平玻璃棒上,一个光滑水平玻璃板中心沿螺线管的轴线穿过,板足够长,质量为M的条形磁铁放在板上螺线管管口的一端。现给条形磁铁一个冲量,使条形磁铁以速率v0穿过螺线管,条形磁铁穿出螺线管时的速率为v0,螺线管的质量为M
求条形磁铁穿过螺线管的过程中螺线管产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

.两个闭合金属圆环穿在同一根绝缘光滑横杆上,如图4-1-3所示,当条形磁铁向下抽出时,两环中的感应电流方向_________(填“相同”或“相反”);左环与右环感应电流间的作用力为__________(填“吸引”或“排斥”);两环的运动情况是_________(填“靠近”或“远离”).
 
图4-13

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示的轮轴,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动.轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为的金属杆.在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PO、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,重物最终能匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦。
小题1:若重物的质量为M,则重物匀速下降的速度为多大?      
小题2:对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出实验图线.图乙中画出了磁感应强度分别为时的两条实验图线,试根据实验结果计算的比值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图12-4-9所示,矩形线圈长为L、宽为h,电阻为R,质量为m,在空气中竖直下落一段距离后(空气阻力不计),进入一宽度也为h、磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈进入磁场时的动能为,线圈刚穿出磁场时的动能为,这一过程中产生的热量为Q,线圈克服磁场力做的功为,重力做的功为,线圈重力势能的减少量为,则以下关系中正确的是(     )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框。在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正。下列表示i—t关系的图示中,可能正确的是
A.
B.
C.
D.

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