如图所示,两光滑平行导轨MN、PQ水平放置在竖直方向的匀强磁场中,两导轨间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直.质量为m的金属棒ab垂直导轨且可沿
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如图所示,两光滑平行导轨MN、PQ水平放置在竖直方向的匀强磁场中,两导轨间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直.质量为m的金属棒ab垂直导轨且可沿
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如图所示,两光滑平行导轨MN、PQ水平放置在竖直方向的匀强磁场中,两导轨间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直.质量为m的金属棒ab垂直导轨且可沿导轨自由移动,并与导轨良好接触.导轨左端M、P接一定值电阻R,金属棒ab的电阻为r,导轨电阻不计.现将金属棒ab沿导轨由静止向右拉使之平动,保持水平拉力的功率恒定,金属棒ab最终以速度3v作匀速运动.求:
(1)金属棒匀速运动时,拉力的大小.
(2)在此过程中,当ab的速度为2v时的加速度为多大?
答案
(1)ab以3v匀速运动时,有F=F
安
又F
安
=BIL
I=
E
R+r
E=BL•3v
得I=
3BLv
R+r
由上面公式得:F=
3
B
2
L
2
v
R+r
(2)ab以3v匀速运动时拉力的功率为P=F•3v=
9
B
2
L
2
v
2
R+r
当ab的速度为2v时,有
拉力为 F′=
P
2v
=
9
B
2
L
2
v
2(R+r)
安培力为 F′
安
=BI′L=BL•
2BLv
R+r
根据牛顿第二定律得
a=
F-
F
安
′
m
=
5
B
2
L
2
v
2m(R+r)
答:
(1)金属棒匀速运动时,拉力的大小为
3
B
2
L
2
v
R+r
.
(2)在此过程中,当ab的速度为2v时的加速度为
5
B
2
L
2
v
2m(R+r)
.
举一反三
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(1)需要假设哪些条件进行理想化处理.
(2)需要知道哪些数据用相应符号表示出来,并推导出火箭推力的表达式.
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1
=0.1,木板与地面间的动摩擦因数μ
2
=0.2.现对木板施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s
2
,求:
(1)使物块不掉下去的最大拉力F
0
(物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力).
(2)如果拉力F=21N恒定不变,小物块所能获得的最大动能.
题型:不详
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A.从P至c 过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量
B.从P至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功
C.从P至b的过程中人的速度不断增大
D.从a至c过程中加速度方向保持不变
题型:不详
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静止在水平地面上的物块,质量为20kg,现在用一个大小为60N的水平推力使物块做匀加速直线运动,当物块运动3s时速度达到6m/s,求
(1)物块的加速度大小?
(2)物块受到的摩擦力大小?
题型:不详
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如图所示,质量m的物体在竖直弹簧上做简谐运动,当振幅为A时,木块对弹簧压力的最大值为木块重力的1.5倍,求:
(1)木块对弹簧压力的最小值为多少?
(2)欲使木块不脱离弹簧,其振幅不能超过多少?
题型:不详
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