如圖4-8所示,在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中,有兩根水平放置相距L且足夠長的平行金屬導軌AB、CD,在導軌的AC間連接一阻值為R的電阻,一根垂直于導軌放置的金屬棒ab的質量為m,導軌和金屬棒的電阻不計,金屬棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ.若用恒力F沿水平向右拉棒運動,求金屬棒的最大速度.

圖4-8

解析:ab棒受恒力F作用向右加速運動產(chǎn)生感應電流,電流在磁場中受安培力F作用,如圖所示,隨v↑→E↑→I↑→F↑→F↓→a↓,當金屬棒所受合力為零時,加速度為零,速度最大,根據(jù)平衡條件,有:

F-F-Fμ=0①

又有F=BIL②

I=

E=BLv④

Fμ=μmg⑤

由式①②③④⑤解得:vmax=.

答案:vmax=


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖5-8所示,位于豎直平面上的1/4圓弧軌道AB光滑無摩擦,O點為圓心,A點距地面高度為H.質量為m的小球從A點由靜止釋放,通過B點時對軌道的壓力為3mg,最后落在地面C處.不計空氣阻力,求:

圖5-8

(1)小球通過B點的速度;

(2)小球落地點C與B點的水平距離s;

(3)比值為多少時,C與B點的水平距離s最大,最大值是多少.

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一只小貓?zhí)饋碜プ覓煸谔旎ò迳系呢Q直木桿,如圖3-4-8所示,在這一瞬間繩斷了,設木桿足夠長,由于小貓繼續(xù)上爬,所以小貓離地面高度不變,則木桿下降的速度為_________________,方向為________________.(設小貓質量為m,木桿質量為M)

圖3-4-8

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖4-4-8所示,在研究平拋運動時,小球A沿軌道滑下,離開軌道末端(末端水平)時撞開輕質接觸式開關S,被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落.改變整個裝置的高度H做同樣的實驗,發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地.該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后(    )

A.水平方向的分運動是勻速直線運動                      

B.水平方向的分運動是勻加速直線運動

C.豎直方向的分運動是自由落體運動

D.豎直方向的分運動是勻速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

一種半導體材料稱為“霍爾材料”,用它制成的元件稱為“霍爾元件”,這種材料有可定向移動的電荷,稱為“載流子”,每個載流子的電荷量大小為q=1.6×1019 C,霍爾元件在自動檢測、控制領域得到廣泛應用,如錄像機中用來測量錄像磁鼓的轉速、電梯中用來檢測電梯門是否關閉以及自動控制升降電動機的電源的通斷等.

在一次實驗中,一塊霍爾材料制成的薄片寬ab=1.0×102 m、長bc=4.0×102 m、厚h=1.0×103 m,水平放置在豎直向上的磁感應強度B=2.0 T的勻強磁場中,bc方向通有I=3.0 A的電流,如圖11-8所示,由于磁場的作用,穩(wěn)定后,在沿寬度方向上產(chǎn)生1.0×105 V的橫向電壓.

(1)假定載流子是電子,adbc兩端中哪端電勢較高?

(2)薄板中形成電流I的載流子定向運動的速率為多大?

(3)這塊霍爾材料中單位體積內(nèi)的載流子個數(shù)為多少?

圖11-8

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