如圖1所示，一對(duì)足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)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(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)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(yùn)動(dòng)的20s的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電量．

答案：
解析：

(1)以金屬桿為研究對(duì)象，電磁感應(yīng)定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻加速運(yùn)動(dòng)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(diǎn)坐標(biāo)(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(yùn)動(dòng)的20s的時(shí)間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有

所以，通過(guò)電阻R的電量200C


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，一對(duì)足夠長(zhǎng)的平行粗糙導(dǎo)軌固定在水平面上，兩導(dǎo)軌間距l(xiāng)=1m，左端之間用R=3Ω的電阻連接，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．一根質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體桿靜置于兩導(dǎo)軌上，并與兩導(dǎo)軌垂直．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上．現(xiàn)用水平向右的拉力F拉導(dǎo)體桿，拉力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，導(dǎo)體桿恰好做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．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(dǎo)體桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）在0～2s內(nèi)通過(guò)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(lái)源： 題型：

（2012?莆田模擬）如圖甲所示，一對(duì)足夠長(zhǎng)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(jì)．一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體桿靜置于兩軌道上，并與兩軌道垂直．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上．現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿，拉力F與導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)的位移x間的關(guān)系如圖乙所示．當(dāng)拉力達(dá)到最大時(shí)，導(dǎo)體桿恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)位移x=2.5m時(shí)撤去拉力，導(dǎo)體桿又滑行了一段距離△x后停下，已知在滑行△x的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12J．求：
（1）拉力F作用過(guò)程中，通過(guò)電阻R上的電量q；
（2）導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度vm；
（3）拉力F作用過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖1所示，一對(duì)足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)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(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)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(yùn)動(dòng)的20s的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電量．

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2012屆度福建省莆田市高三畢業(yè)班教學(xué)質(zhì)量檢查物理卷 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一對(duì)足夠長(zhǎng)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(jì)。一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體桿靜置于兩軌道上，并與兩軌道垂直。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上�，F(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿，拉力F與導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)的位移x間的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)拉力達(dá)到最大時(shí)，導(dǎo)體桿恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)位移x=2.5m時(shí)撤去拉力，導(dǎo)體桿又滑行了一段距離△x后停下，已知在滑行△x的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12J。求：

（1）拉力F作用過(guò)程中，通過(guò)電阻R上的電量q；

（2）導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度vm；

（3）拉力F作用過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

 

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