如圖所示，質(zhì)量為M的可移動(dòng)“
”型導(dǎo)軌MNPQ位于光滑水平桌面上，兩條平行軌道間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的金屬桿可垂直于導(dǎo)軌滑動(dòng)，與軌道之間存在摩擦力，金屬桿接入回路中的電阻為R。初始時(shí)金屬桿位于圖中的虛線OO'處，OO'的左側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。在t=0時(shí)，用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用于金屬桿，使之由靜止開始沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)。t0時(shí)刻回路中的電流為I0，此過程中導(dǎo)軌MNPQ向左移動(dòng)的距離為x0（桿與軌道始終保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)，NP尚未進(jìn)入磁場(chǎng)）。不考慮導(dǎo)軌的電阻與回路的自感，求
（1）t0時(shí)刻金屬桿的速度大小v；
（2）金屬桿與“
”型導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（3）該過程中金屬桿移動(dòng)的距離x。
【答案】（1）t0時(shí)刻金屬桿的速度大小為；
（2）金屬桿與“
”型導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為；
（3）該過程中金屬桿移動(dòng)的距離為。
I
0
R
BL
（2）金屬桿與“
”型導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2
M
x
0
mg
t
2
0
（3）該過程中金屬桿移動(dòng)的距離為
R
B
2
L
2
（
F
t
0
-
2
M
x
0
t
0
-
m
I
0
R
BL
）
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：55引用：3難度：0.5
相似題
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1．半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計(jì)。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＞2R），其單位長(zhǎng)度電阻值為r。圖（a）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O1點(diǎn)，t=0時(shí)刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O2點(diǎn)，t=0時(shí)刻起，以O(shè)2點(diǎn)為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)過180°，角速度為ω；導(dǎo)體棒掃過整個(gè)環(huán)面時(shí)與環(huán)接觸良好。
（1）分析說明圖（a）中導(dǎo)體棒掃過整個(gè)環(huán)面過程中流過導(dǎo)體棒的電流變化情況；
（2）求圖（b）中導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間t的關(guān)系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導(dǎo)體棒掃過整個(gè)環(huán)面所用時(shí)間相同，試比較兩種情況中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小。發(fā)布：2024/12/30 1:0:6組卷：99引用：2難度：0.7 -
2．如圖甲所示，在水平面上有一豎直向下的足夠?qū)挼木匦蝿驈?qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T，區(qū)域長(zhǎng)度L=3m,在緊靠磁場(chǎng)的左邊界處的水平面上放置一正方形線框，匝數(shù)n=10，邊長(zhǎng)a=1m,線框電阻R=1Ω，質(zhì)量m=1kg。現(xiàn)在線框上作用一水平恒力F，使線框從靜止開始向右進(jìn)入磁場(chǎng)中，已知恒力F的大小為10N，線框與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，整個(gè)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)，g=10m/s2。當(dāng)線框剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，磁場(chǎng)即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：150引用：3難度：0.5 -
3．如圖，空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一正方形閉合金屬線框自磁場(chǎng)上方某處釋放后穿過磁場(chǎng)，整個(gè)過程線框平面始終豎直，線框邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)區(qū)域上下寬度。以線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列描述線框所受安培力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：234引用：3難度：0.7