足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置，在其左端連接為θ=370的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc，導(dǎo)軌相距均為=1m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上，各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好。金屬桿a、b質(zhì)量均為=0.1kg，電阻Ra=2Ω、Rb=3Ω，其余電阻不計。在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場B1、B2，且B1=B2=0.5T。已知t=0時起，桿a在外力F1作用下由靜止開始水平向右運(yùn)動，桿在水平向右的F2作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，且F2=0.75+0.2t(N)。（g取10m/s2）

（1）通過計算判斷桿a的運(yùn)動情況；

（2）從t=0時刻起，求1s內(nèi)通過桿b的電量；

（3）若t=0時刻起，2s內(nèi)作用在a棒上外力做功為 3.2J，則這段時間內(nèi)b棒上產(chǎn)生的熱量為多少？

 

（1）4m/s2；（2）0.2C；（3）6J。

解析:（1）因為桿b 靜止，所以有：  

       （2分）

   （1分）

E=I(Ra+Rb)    （1分）

E=B1LV      （1分）

可得：V=4t   （1分）

所以，桿a做加速度為a=4m/s2的勻加速運(yùn)動。（1分）

（2）        （1分）

               （1分）

         （1分）

       （2分）

   （2分）

(3)                 （2分）

V=at=8m/s                    （1分）

Q=10J                        （1分）

          （2分）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時開始勻速運(yùn)動，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動．導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g．下列選項正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?黃浦區(qū)一模）如圖（a）所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為l，導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，下端通過導(dǎo)線連接的電阻為R．質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并始終保持良好接觸，整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場中．
（1）若金屬棒距導(dǎo)軌下端距離為d，磁場隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，為保持金屬棒靜止，求加在金屬棒中央、沿斜面方向的外力隨時間變化的關(guān)系．
（2）若所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B′，通過額定功率Pm的小電動機(jī)對金屬棒施加沿斜面向上的牽引力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過時間t1電動機(jī)達(dá)到額定功率，此后電動機(jī)功率保持不變．金屬棒運(yùn)動的v-t圖象如圖（c）所示．求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大�。�
（3）若金屬棒處在某磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定的磁場中，運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定后的速度為v，在D位置（未標(biāo)出）處突然撤去拉力，經(jīng)過時間t2棒到達(dá)最高點(diǎn)，然后沿軌道返回，在達(dá)到D位置前已經(jīng)做勻速運(yùn)動，其速度大小為
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v，求棒在撤去拉力后所能上升的最大高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?南通一模）如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端連接定值電阻R，導(dǎo)軌上水平虛線MNPQ區(qū)域內(nèi)，存在著垂直于軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．將質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒在距磁場上邊界d處由靜止釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場運(yùn)動距離s到達(dá)CD位置，速度增加到v1，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌的拉力，使導(dǎo)體棒以速度v1勻速運(yùn)動時間t后離開磁場．導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且電接觸良好，不計導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g．求：
（1）導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；
（2）導(dǎo)體棒到達(dá)CD位置時，電阻R上的電功率P；
（3）整個過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L1=0.4m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=300角，下端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.6Ω的電阻．質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平同 向上的磁場中，取g=lOm/s2．
精英家教網(wǎng)
（1）若金屬棒距導(dǎo)軌下端L2=0.5m，磁場隨時間變化的規(guī)律如圖（乙）所示，為保持金屬棒靜止，試求加在金屬棒中央、沿斜面方向的外力隨時問變化的關(guān)系
（2）若所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B’，通過額定功率Pm=l OW的小電動機(jī)對金屬棒施加沿斜面向上的牽引力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過 0.5s電動機(jī)達(dá)到額定功率，此后電動機(jī)功率保持不變．金屬棒運(yùn)動的v-t圖象如圖（丙）所示．試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B’的大小和0.5s內(nèi)電動機(jī)牽引力的沖量大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時開始勻速運(yùn)動，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最終以3v的速度勻速運(yùn)動．導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g．下列選項正確的是（　�。�
A、P=3mgvsinθB、P=6mgvsinθC、當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到2v時加速度大小為2gsinθD、在速度達(dá)到3v以后勻速運(yùn)動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

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