如圖所示，兩根相距L平行放置的光滑導電軌道，與水平面的夾角均為 ，軌道間有電阻R，處于磁感應強度為B、方向豎直向上的勻強磁場中，一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，由靜止開始沿導電軌道下滑．設(shè)下滑中ab桿始終與軌道保持垂直，且接觸良好，導電軌道有足夠的長度，且電阻不計．求：

(1)ab桿將做什么運動 ？若開始時就給ab沿軌道向下的拉力F使其由靜止開始向下做加速度為a的勻加速運動 ()．求拉力F與時間t的關(guān)系式．
金屬桿做勻速運動  F＝m(a－gsinα)＋·t

試題分析：(1)金屬桿受力如圖所示，當金屬桿向下滑動時，速度越來越大，安培力F安變大，金屬桿加速度變�。S著速度的變大，加速度越來越�。產(chǎn)b做加速度越來越小的加速運動，最終加速度變?yōu)榱悖饘贄U做勻速運動．

(2)經(jīng)過時間t，ab桿速度v＝at，感應電流I＝
由牛頓第二定律F＋mgsinα－BILcosα＝ma
F＝m(a－gsinα)＋·t.
點評：解決本題的關(guān)鍵會根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運動學能夠分析出金屬棒的運動情況，當a=0時，速度達到最大．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖，兩根相距l(xiāng)=1m平行光滑長金屬導軌電阻不計，被固定在絕緣水平面上，兩導軌左端接有R=2Ω的電阻，導軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導軌垂直、方向相反的磁場，磁場寬度d相同且為0.6m，磁感應強度大小B1=T、B2=0.8T�，F(xiàn)有電阻r=1Ω的導體棒ab垂直導軌放置且接觸良好，當導體棒ab以m/s從邊界MN進入磁場后始終作勻速運動，求：

⑴導體棒ab進入磁場B1時拉力的功率；
⑵導體棒ab經(jīng)過任意一個B2區(qū)域過程中通過電阻R的電量；
⑶導體棒ab勻速運動過程中電阻R兩端的電壓有效值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

（18分）如圖所示，間距為L的光滑M、N金屬軌道水平放置，ab是電阻為R0的金屬棒，此棒可緊貼平行導軌滑動．導軌右側(cè)連接一水平放置的平行板電容器，板間距為d，板長也為L，導軌左側(cè)接阻值為R的定值電阻，其它電阻忽略不計．軌道處的磁場方向垂直軌道平面向下，電容器處的磁場垂直紙面向里，磁感應強度均為B。當ab以速度v0向右勻速運動時，一帶電量大小為q的粒子以某一速度從緊貼A板左側(cè)平行于A板進入電容器內(nèi)，恰好做勻速圓周運動，并從C板右側(cè)邊緣離開．試求：

（1）AC兩板間的電壓U；
（2）帶電粒子的質(zhì)量m；
（3）帶電粒子的速度大小v．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，相距為d的兩水平線L1和L2分別是水平向里的勻強磁場的邊界，磁場的磁感應強度為B，正方形線框abcd邊長為L(L<d)、質(zhì)量為m。將線框在磁場上方高h處由靜止開始釋放，當ab邊進入磁場時速度為V0，cd邊剛穿出磁場時速度也為V0。從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程中(      )
A．線框一直都有感應電流B．線框有一階段的加速度為g
C．線框產(chǎn)生的熱量為mg(d+h+L)D．線框做過減速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強磁場，磁感應強度為B，正方形線圈abcd邊長為L（L<d），電阻為R，將線圈在磁場上方h高處由靜止釋放，當cd邊進入磁場時恰能做勻速直線運動，則

(1):線框的質(zhì)量是多少？
（2）從CD邊開始進入磁場到線框完全進入到磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，邊長為L的閉合正方形金屬線框的電阻為R，經(jīng)以速度v勻速穿過寬度為d的有界勻強磁場，磁場方向與線框平面垂直，磁感應強度為B，若L＜d，線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為______________；若L＞d，線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為________________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示．光滑的平行金屬導軌長為L、間距為d，軌道平面與水平面的夾角為θ，導軌上端接一阻值為R的電阻，導軌所在空間有垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B.有一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab，放在導軌最上端，其余部分電阻不計．已知棒ab從導軌最上端由靜止開始下滑到最底端的過程中，整個電路中產(chǎn)生的熱量為Q，重力加速度為 g，求：

(1)當棒沿導軌滑行的速度為v時，ab棒兩端的電勢差Uab；
(2)棒下滑到軌道最底端時的速度；
(3)整個過程通過電阻R的電荷量.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角θ，導軌間距，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直斜面向上。將甲乙兩電阻阻值相同、質(zhì)量均為m的相同金屬桿如圖放置在導軌上，甲金屬桿處在磁場的上邊界，甲乙相距.靜止釋放兩金屬桿的同時，在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的外力F，使甲金屬桿在運動過程中始終做沿導軌向下的勻加速直線運動，加速度大小.

(1)乙金屬桿剛進入磁場時，發(fā)現(xiàn)乙金屬桿作勻速運動，則甲乙的電阻R各為多少？
(2)）以剛釋放時t =0，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關(guān)系，并說明F的方向。
(3)乙金屬桿在磁場中運動時，乙金屬桿中的電功率多少？
(4)若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量Q，試求此過程中外力F對甲做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑的平行導軌傾角為θ，處于垂直導軌平面磁感應強度為B的勻強磁場中，導軌中接入電動勢為E. 內(nèi)阻為r的直流電源，電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計，將質(zhì)量為m. 長度為L的導體棒由靜止釋放，求導體棒在釋放瞬間的加速度的大小。

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