（16分）如圖所示，傾角、寬度L=1m的足夠長的U形平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1T，范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向下。用平行于軌道的牽引力拉一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω放在導軌上的金屬棒ab，使之由靜止沿軌道向上運動，牽引力做功的功率恒為6W，當金屬棒移動2.8m時，獲得穩(wěn)定速度，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8J，不計導軌電阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：

（1）金屬棒達到穩(wěn)定時速度是多大？（10分）

（2）金屬棒從靜止達到穩(wěn)定速度時需的時間多長？（6分）

   答案 （1）金屬棒沿軌道向上運動過程中，受到重力、牽引力、安培力三個力的作用，當三力平衡時，速度達到穩(wěn)定，此時，有

                              （2分）

 F安=IBL                             （2分）

I=                              （2分）

F= F安+mgsinθ                         （2分）

代入數(shù)據(jù)得v=2m/s                    （2分）

（2）設金屬棒從靜止達到穩(wěn)定速度時所需的時間為t，根據(jù)動能定理，有：

       （5分）或者由功能關系得：

     代入數(shù)據(jù)解得t=1.5s          （1分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?雙流縣模擬）如圖所示，傾角θ=30°、寬度L=1m的足夠長的U形平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1T，范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向下．用平行于軌道的牽引力拉一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω放在導軌上的金屬棒ab，使之由靜止沿軌道向上運動，牽引力做功的功率恒為6W，當金屬棒移動2.8m時，獲得穩(wěn)定速度，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8J，不計導軌電阻及一切摩擦，取g=10m/s2．求：
（1）金屬棒達到穩(wěn)定時速度是多大？
（2）金屬棒從靜止達到穩(wěn)定速度時需的時間多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，傾角為θ寬度為d長為L的光滑傾斜導軌C1D1、C2D2頂端接有可變電阻R0，L足夠長，傾斜導軌置于垂直導軌平面斜向左上方的勻強磁場中，磁感應強度為B，C1A1B1、C2A2B2為絕緣軌道，由半徑為R處于豎直平面內(nèi)的光滑半圓環(huán)A1B1、A2B2和粗糙的水平軌道C1A1、C2A2組成，粗糙的水平軌道長為S，整個軌道對稱．在導軌頂端垂直于導軌放一根質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒MN，使其從靜止開始自由下滑，不考慮金屬棒MN經(jīng)過接點A1A2、C1C2處時機械能的損失，整個運動過程中金屬棒始終保持水平，水平導軌與金屬棒MN之間的動摩擦因數(shù)為?．則：
（1）金屬棒MN在傾斜導軌C1D1 C2 D2上運動的過程中，電阻R0上產(chǎn)生的熱量Q為多少？
（2）為了金屬棒MN能到達光滑半圓環(huán)B點，可變電阻R0應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度大小均為B的強磁場區(qū)域，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域II的磁場方向垂直斜面向下，磁場和寬度HP及PN均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導線框，由靜止開始沿斜面下滑，t1時刻ab邊剛越GH進入磁場I區(qū)域，此時導線框恰好以速度v1做勻速直線運動；t2時刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時導線框又恰好以速度v2做勻速直線運動．重力加速度為g，下列說法中正確的是（　　）
A、當ab邊剛越好JP時，導線框具有加速度大小為a=gsinθ
B、導線框兩次勻速直線運動的速度v1：v2=4：1
C、從t1到t2的過程中，導線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少
D、從t1到t2的過程中，有
3mgLsinθ
2
+
m(v12-v22)
2
機械能轉(zhuǎn)化為電能

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科目：高中物理 來源：2011年浙江省杭州市濱江區(qū)長河中學高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，傾角為θ寬度為d長為L的光滑傾斜導軌C1D1、C2D2頂端接有可變電阻R，L足夠長，傾斜導軌置于垂直導軌平面斜向左上方的勻強磁場中，磁感應強度為B，C1A1B1、C2A2B2為絕緣軌道，由半徑為R處于豎直平面內(nèi)的光滑半圓環(huán)A1B1、A2B2和粗糙的水平軌道C1A1、C2A2組成，粗糙的水平軌道長為S，整個軌道對稱．在導軌頂端垂直于導軌放一根質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒MN，使其從靜止開始自由下滑，不考慮金屬棒MN經(jīng)過接點A1A2、C1C2處時機械能的損失，整個運動過程中金屬棒始終保持水平，水平導軌與金屬棒MN之間的動摩擦因數(shù)為µ．則：
（1）金屬棒MN在傾斜導軌C1D1 C2 D2上運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為多少？
（2）為了金屬棒MN能到達光滑半圓環(huán)B點，可變電阻R應滿足什么條件？

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