題目列表(包括答案和解析)
圖2
如圖2所示,兩根平行的金屬導軌，固定在同一水平面上，磁感應強度B=0.05 T的勻強磁場與導軌所在平面垂直(圖中未畫出)，導軌的電阻很小，可忽略不計.導軌間的距離l=0.20 m.兩根質量均為m=0.10 kg的平行金屬桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導軌保持垂直，每根金屬桿的電阻均為R=0.50 Ω.在t=0時刻，兩桿都處于靜止狀態.現有一與導軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導軌上滑動.經過t=5.0 s，金屬桿甲的加速度為a=1.37 m/s2.問此時兩金屬桿的速度各為多少？?
圖2
如圖2所示,兩根平行的金屬導軌，固定在同一水平面上，磁感應強度B=0.05 T的勻強磁場與導軌所在平面垂直(圖中未畫出)，導軌的電阻很小，可忽略不計.導軌間的距離l=0.20 m.兩根質量均為m=0.10 kg的平行金屬桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導軌保持垂直，每根金屬桿的電阻均為R=0.50 Ω.在t=0時刻，兩桿都處于靜止狀態.現有一與導軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導軌上滑動.經過t=5.0 s，金屬桿甲的加速度為a=1.37 m/s2.問此時兩金屬桿的速度各為多少？?
圖2
【解析】設t=5.0 s時兩金屬桿甲、乙之間的距離為x,速度分別為v1和v2,經過很短的時間Δt,桿甲移動距離v1Δt,桿乙移動距離v2Δt,回路面積改變ΔS=［(x-v2Δt)+v1Δt］l-lx=(v1-v2)lΔt.由法拉第電磁感應定律知,回路中的感應電動勢回路中的電流
對桿甲由牛頓第二定律有F-BlI=ma
由于作用于桿甲和桿乙的安培力總是大小相等、方向相反,所以t=5.0 s時兩桿的動量(t=0時為0)等于外力F的沖量Ft=mv1+mv2
聯立以上各式解得
代入數據得v1=8.15 m/s,v2=1.85 m/s.
如圖2所示,兩根平行的金屬導軌，固定在同一水平面上，磁感應強度B=0.05 T的勻強磁場與導軌所在平面垂直(圖中未畫出)，導軌的電阻很小，可忽略不計.導軌間的距離l=0.20 m.兩根質量均為m=0.10 kg的平行金屬桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導軌保持垂直，每根金屬桿的電阻均為R=0.50 Ω.在t=0時刻，兩桿都處于靜止狀態.現有一與導軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導軌上滑動.經過t=5.0 s，金屬桿甲的加速度為a=1.37 m/s2.問此時兩金屬桿的速度各為多少？?
圖2
【解析】設t=5.0 s時兩金屬桿甲、乙之間的距離為x,速度分別為v1和v2,經過很短的時間Δt,桿甲移動距離v1Δt,桿乙移動距離v2Δt,回路面積改變ΔS=［(x-v2Δt)+v1Δt］l-lx=(v1-v2)lΔt.由法拉第電磁感應定律知,回路中的感應電動勢
回路中的電流
對桿甲由牛頓第二定律有F-BlI=ma
由于作用于桿甲和桿乙的安培力總是大小相等、方向相反,所以t=5.0 s時兩桿的動量(t=0時為0)等于外力F的沖量Ft=mv1+mv2
聯立以上各式解得
代入數據得v1=8.15 m/s,v2=1.85 m/s.
如圖甲所示，在虛線框兩側區域存在有大小為B、方向分別為水平向左和水平向右的勻強磁場．用薄金屬條制成的閉合正方形框aa′b′b邊長為L，質量為m，電阻為R．現將金屬方框水平地放在磁場中，aa′邊、bb′邊分別位于左、右兩邊的磁場中，方向均與磁場方向垂直，乙圖是從上向下看的俯視圖．金屬方框由靜止開始下落，其平面在下落過程中保持水平（不計空氣阻力）．| g | 2 |
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