如图,水平放置金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为L,磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹角为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直,且与导轨的动摩

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,水平放置金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为L,磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹角为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直,且与导轨的动摩擦因数为μ.电源电动势为E,定值电阻为R,其余部分电阻不计.则当电键调闭合的瞬间,棒ab的加速度为多大?
魔方格

◎ 答案


魔方格
由题意知,电键闭合时,导体棒中通过的电流方向是从a到b,根据左手定则知,导体棒受到的安培力方向如图所示
因为导体棒受四个力作用下在水平方向运动,故导体棒在竖直方向所受合力为0
由题意得:F=BIL
则导体棒所受的合力F=F合x=Fsinα
 由平衡条件得:FN=mg+BILcosα
根据牛顿第二定律,BILsinα-μFN=ma
在电路中,根据闭合电路欧姆定律I=
E
R
知,
所以导体棒产生的加速度a=
BELsinα-μmgR-μBELcosα
mR

答:棒ab的加速度大小为
BELsinα-μmgR-μBELcosα
mR

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,水平放置金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为L,磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹角为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直,且与导轨的动摩…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【闭合电路欧姆定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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