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如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和M'N'是两根用细线连接...

manfen5.com 满分网如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和M'N'是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m.竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R,导轨间距为l.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨电阻可忽略,重力加速度为g.在t=0时刻将细线烧断,保持F不变,金属杆和导轨始终接触良好.求:
(1)细线少断后,任意时刻两杆运动的速度之比;
(2)两杆分别达到的最大速度.
细线烧断前对MN和M'N'受力分析,得出竖直向上的外力F=3mg, 细线烧断后对MN和M'N'受力分析,根据动量守恒求出任意时刻两杆运动的速度之比. 分析MN和M'N'的运动过程,找出两杆分别达到最大速度的特点,并求出. 【解析】 (1)细线烧断前对MN和M'N'受力分析, 由于两杆水平静止,得出竖直向上的外力F=3mg. 设某时刻MN和M'N'速度分别为v1、v2. 根据MN和M'N'动量守恒得出:mv1-2mv2=0  求出:=2   ① (2)细线烧断后,MN向上做加速运动,M'N'向下做加速运动,由于速度增加,感应电动势增加, MN和M'N'所受安培力增加,所以加速度在减小. 当MN和M'N'的加速度减为零时,速度最大. 对M'N'受力平衡:BIl=2mg  ② I=  ③ E=Blv1+Blv2 ④ 由①--④得:v1=、v2= 答:(1)细线少断后,任意时刻两杆运动的速度之比为2; (2)两杆分别达到的最大速度为,.
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考点分析:
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(1)磁感应强度的大小:
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.
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(1)若棒以v=5m/s的速率,在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO′的瞬时(如图),MN中的电动势和流过灯L1的电流.
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°后,磁场开始随时间均匀变化,其变化率为manfen5.com 满分网,求L1的功率.

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A.S断开时,金属棒沿导轨下滑的加速度为manfen5.com 满分网
B.S闭合时,金属棒刚离开轨道时的速度为manfen5.com 满分网
C.电阻R上产生的热量Q=manfen5.com 满分网(xmanfen5.com 满分网-xmanfen5.com 满分网
D.CC′一定在AA′的上方
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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