如圖1所示，一對足夠長的平行光滑導軌放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.20m，定值電阻阻值R=1.0Ω．有一金屬桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直且接觸良好，金屬桿與軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度為B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下．現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖2所示．求：

(1)桿的質(zhì)量m和加速度

 (2)在桿從靜止開始運動的20s的時間內(nèi)，通過電阻R的電量．

 

（1）0.1kg ，10m/s2 （2）200C


解析:

(1)以金屬桿為研究對象，電磁感應定律、牛頓運動定律和勻加速運動公式，并結(jié)合閉合電路歐姆定律，有

F–IlB=ma

v=at

∴．

由圖線上取兩點坐標(0s，1N)和(20s，3N)代入方程

解得：a=10m/s2；m=0.1kg

(2)在桿從靜止開始運動的20s的時間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應定律，有

所以，通過電阻R的電量200C

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對足夠長的平行粗糙導軌固定在水平面上，兩導軌間距l(xiāng)=1m，左端之間用R=3Ω的電阻連接，導軌的電阻忽略不計．一根質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導體桿靜置于兩導軌上，并與兩導軌垂直．整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上．現(xiàn)用水平向右的拉力F拉導體桿，拉力F與時間t的關系如圖乙所示，導體桿恰好做勻加速直線運動．在0～2s內(nèi)拉力F所做的功為W=
683
 J，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）導體桿與導軌間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）在0～2s內(nèi)通過電阻R的電量q；
（3）在0～2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?莆田模擬）如圖甲所示，一對足夠長的平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L=1m，左端之間用R=3Ω的電阻連接，軌道的電阻忽略不計．一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導體桿靜置于兩軌道上，并與兩軌道垂直．整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上．現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導體桿，拉力F與導體桿運動的位移x間的關系如圖乙所示．當拉力達到最大時，導體桿恰好開始做勻速運動．當位移x=2.5m時撤去拉力，導體桿又滑行了一段距離△x后停下，已知在滑行△x的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12J．求：
（1）拉力F作用過程中，通過電阻R上的電量q；
（2）導體桿運動過程中的最大速度vm；
（3）拉力F作用過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源：高中物理復習題 題型：038

如圖1所示，一對足夠長的平行光滑導軌放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.20m，定值電阻阻值R=1.0Ω．有一金屬桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直且接觸良好，金屬桿與軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度為B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下．現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖2所示．求：

(1)桿的質(zhì)量m和加速度

[　　]

A．

(2)在桿從靜止開始運動的20s的時間內(nèi)，通過電阻R的電量．

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科目：高中物理 來源：2012屆度福建省莆田市高三畢業(yè)班教學質(zhì)量檢查物理卷 題型：計算題

如圖甲所示，一對足夠長的平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L=1m，左端之間用R=3Ω的電阻連接，軌道的電阻忽略不計。一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導體桿靜置于兩軌道上，并與兩軌道垂直。整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上�，F(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導體桿，拉力F與導體桿運動的位移x間的關系如圖乙所示。當拉力達到最大時，導體桿恰好開始做勻速運動。當位移x=2.5m時撤去拉力，導體桿又滑行了一段距離△x后停下，已知在滑行△x的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12J。求：

（1）拉力F作用過程中，通過電阻R上的電量q；

（2）導體桿運動過程中的最大速度vm；

（3）拉力F作用過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

 

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