(2013•长宁区二模)如图所示,在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,

(2013•长宁区二模)如图所示,在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好,它们之间的动摩擦因数为μ.从t=0时刻起,给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,(k为常量),则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是______,金属棒下落过程中动能最大的时刻t=
[mg/μkBL]
[mg/μkBL]
胡阳晨 1年前 已收到1个回答 举报

马拉之星 种子

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解题思路:通过通电导线处于磁场中,受到安培力,由左手定则来确定安培力的方向,并得出安培力的大小,再根据牛顿第二定律来运动与力综合分析,从而即可求解.

当从t=0时刻起,金属棒通以I=kt,则由左手定则可知,安培力方向垂直纸面向里,使其紧压导轨,则导致棒在运动过程中,所受到的摩擦力增大,所以加速度在减小,由于速度与加速度方向相同,则做加速运动.当安培力继续增大时,导致加速度方向竖直向上,则出现加速度与速度方向相反,因此做加速度增大的减速运动.当滑动摩擦力等于重力时,加速度为零,则速度达到最大,其动能也最大.
则有:μN=mg 而N=BIL=BLkt 所以t=
mg
μkBL.
故答案为:先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动;[mg/μkBL].

点评:
本题考点: 安培力的计算.

考点点评: 考查安培力的方向与大小,同时利用棒受力分析来确定运动与力的情况,并借助于牛顿第二定律来解题.

1年前

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