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如圖1-2-26所示，在水平面上有兩根平行導(dǎo)電軌道MN、PQ，導(dǎo)軌間距為l，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩根金屬棒a、b分別架在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，它們的質(zhì)量和電阻分別為m1、m2和R1、R2，兩棒與軌道接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)皆為μ.已知棒a被外力拖動，以恒定的速度v0沿導(dǎo)軌運(yùn)動；到達(dá)穩(wěn)定后棒b也以恒定的速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì).求此時(shí)棒b克服摩擦力做功的功率.

圖1-2-26

解析：如題圖所示，設(shè)棒b的運(yùn)動速度為v，由于兩棒均切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其中棒b產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為反電動勢，因此電路中的總電動勢為E=Bl（v0-v），

感應(yīng)電流為I=，

棒b做勻速運(yùn)動，它受到的安培力等于它受到的摩擦力，即BIl=μm2g

摩擦力的功率為P=μm2gv，解以上各式可得：P=μm2g[v0（R1+R2）].

答案：P=μm2g[v0（R1+R2）]

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15-2-26所示，水平桌面上放置U形金屬導(dǎo)軌，串接有電源.現(xiàn)將兩根質(zhì)量相等的裸導(dǎo)線L1和L2放在導(dǎo)軌上，方向與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌所在的平面有一個(gè)方向向上的勻強(qiáng)磁場.當(dāng)合上開關(guān)后，兩根導(dǎo)線便向右運(yùn)動，并先后脫離導(dǎo)軌右端掉到水平地面上，測得它們落地位置與導(dǎo)軌右端的水平距離分別為s1和s2.求合上開關(guān)后：

圖15-2-26

(1)安培力對導(dǎo)線L1和L2所做的功之比為多少;

(2)通過導(dǎo)線L1和L2的電荷量之比為多少.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-2-26所示,有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=9.1×10－4 T的勻強(qiáng)磁場,C、D為垂直于磁場的同一平面內(nèi)的兩點(diǎn),它們之間的距離l=0.05 m.今有一電子在此磁場中運(yùn)動,它經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度v的方向和磁場方向垂直,且與CD間的夾角α=30°.問:

圖11-2-26

(1)電子在C點(diǎn)時(shí)所受的洛倫茲力的方向及大小如何?

(2)若此電子在運(yùn)動中后來又經(jīng)過了D點(diǎn),則它的速度v應(yīng)是多大?

(3)電子從C點(diǎn)到D點(diǎn)所用的時(shí)間是多少?

(電子的質(zhì)量m=9.1×10－31 kg,電子的電荷量e=1.6×10－19 C)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15-2-26所示，水平桌面上放置U形金屬導(dǎo)軌，串接有電源.現(xiàn)將兩根質(zhì)量相等的裸導(dǎo)線L1和L2放在導(dǎo)軌上，方向與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌所在的平面有一個(gè)方向向上的勻強(qiáng)磁場.當(dāng)合上開關(guān)后，兩根導(dǎo)線便向右運(yùn)動，并先后脫離導(dǎo)軌右端掉到水平地面上，測得它們落地位置與導(dǎo)軌右端的水平距離分別為s1和s2.求合上開關(guān)后：

圖15-2-26

(1)安培力對導(dǎo)線L1和L2所做的功之比為多少;

(2)通過導(dǎo)線L1和L2的電荷量之比為多少.

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科目：高中物理 來源： 題型：

自由電子激光器是利用高速電子束射入方向交替變化的磁場，使電子在磁場中擺動著前進(jìn)，進(jìn)而產(chǎn)生激光的一種裝置.在磁場中建立與磁場方向垂直的平面坐標(biāo)系xOy，如圖8-2-25所示.方向交替變化的磁場隨x坐標(biāo)變化的圖線如圖8-2-26所示，每個(gè)磁場區(qū)域的寬度，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=3.75×10-4 T，規(guī)定磁場方向垂直紙面向外為正方向.現(xiàn)將初速度為零的電子經(jīng)電壓U=4.5×103 V的電場加速后，從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場.電子電荷量e=1.6×10-19 C，電子質(zhì)量m=9×10-31 kg，不計(jì)電子的重力，不考慮電子因高速運(yùn)動而產(chǎn)生的影響.

圖8-2-25

圖8-2-26

（1）電子從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為多少？

（2）請?jiān)趫D8-2-25中畫出x＝0至x＝4L區(qū)域內(nèi)電子在磁場中運(yùn)動的軌跡，計(jì)算電子通過圖8-2-26中各磁場區(qū)域邊界時(shí)位置的縱坐標(biāo)并在圖中標(biāo)出；

（3）從x＝0至x=NL（N為整數(shù)）區(qū)域內(nèi)電子運(yùn)動的平均速度大小為多少？

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