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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=050Ω.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020N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=50s,金属杆甲的加速度为a=137m/s,问此时两金属杆的速度各为多少本题综合了法拉第电磁感应定律、安培力、左手定则、牛顿第二定律、动量定理、全电路欧姆定律等知识,考查考生多角度、全方位综合分析问题的能力.设任一时刻t,两金属杆甲、乙之间的距离为x,速度分别为vl和v2,经过很短的时间△t,杆甲移动距离v1△t,杆乙移动距离v2△t,回路面积改变△S=x一ν2△tν1△tllχ=ν1ν2△t由法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势E=B△S△t=Bινl一ν2回路中的电流i=E/2R杆甲的运动方程FBli=ma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t=0时为0等于外力F的冲量.Ft=mνl+mν2联立以上各式解得ν1=Ftm+2RF一ma/B2l2/2ν2=Ft/m一2RF一ma/B2l2/2代入数据得移νl=815m/s,v2=185m/s
f练习1、.如图l,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,其电阻可忽略不计.af之间连接一阻值为R的电阻.ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动.ef长为l,电阻可忽略.整个装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直于图中纸面向里,磁感应强度为B,当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受的安培力为A.
A
vB2lR
B
vBlR
C
vB2lR
D
vB2lR
图1
图2
2、如图2所示两条水平虚线之间有垂直于纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m、电阻为R的正方形线圈边长为LLd,线圈下边缘到磁场上边界的距离为h.将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0在整个线圈穿过磁场的全过程中从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场,下列说法中正确的是D.A线圈可能一直做匀速运动B.线圈可能先加速后减速C.线圈的最小速度一定是mgR/B2L2D.线圈的最小速度一定是
2ghdl
3、如图3所示,竖直放置的螺线管与导线abed构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平面桌面上有一导体圆环.导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按图1511中哪一图线所表示的方式随时问变化时,导体圆环将受到向上的磁场力作用A.
图3
A
B
C
D
4、如图4所示r
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