2012上海卷）．（14分）如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/07/05 11:30:35

如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间动摩擦因数为m,棒左侧有两个固定于水平面的立柱.导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B.在t＝0时,一水平向左的拉力F垂直作用于导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.

（1）求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式；

（2）经过多少时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?

答案：

（1）感应电动势为E＝BLv,导轨做初速为零的匀加速运动,v＝at,E＝BLat,s＝at2/2,感应电流的表达式为I＝BLv/R总＝BLat/（R＋2R0´at2/2）＝BLat/（R＋R0at2）,

（2）导轨受安培力FA＝BIL＝B2L2at/（R＋R0at2）,摩擦力为Ff＝mFN＝m（mg＋BIL）＝m[mg＋B2L2at/（R＋R0at2）],由牛顿定律F－FA－Ff＝Ma,F＝Ma＋FA＋Ff＝Ma＋mmg＋（1＋m）B2L2at/（R＋R0at2）,上式中当R/t＝R0at即t＝时外力F取最大值,F max＝Ma＋mmg＋（1＋m）B2L2,

求第二问摩擦力为为什么是Ff＝mFN＝m（mg＋BIL）?BIL不是水平的吗?

c边被F向左拉,根据楞次定律,bc受到向右的安培力,产生感应电动势,b是正极 c是负极,穿过QP的电流是Q到P方向的,QP处的磁场方向水平向左,根据左手定则受到的安培力竖直向下,和重力方向相同.

如图（甲）所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（如图）但有些地方不懂）6.如图,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上,两导轨间距L =0.2m,电阻R ＝0.4 20. （12分）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m。导轨电阻物理力学试题质量为M足够长的木板放在光滑水平面上,在木板的右端放一个质量为m的小金属块（可看作质点）,如图所示,木板上表足够长的质量为M的木板静止在光滑的水平面上,其右端放一质量为m的木块（M>m）,它与木板间的动摩擦因数为μ（比较小）,如水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（图1）如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN PQ固定在同一水平面上两导轨间距L=0.2m 导轨（2011•浙江一模）如图所示，在水平绝缘平面上固定足够长的平行光滑金属导轨（电阻不计），导轨间距为L，导轨左端连接一个放在光滑水平面上足够长的平板车的质量M=400kg 水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图质量M=3kg．足够长的平板车放在光滑的水平面上，在平板车的左端放有一质量m=1kg的小物块（可视为质点），小车左上方的