如圖，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2 m，電阻R=0.4 Ω,導(dǎo)軌上停放著一質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=0.1 Ω的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向上�，F(xiàn)用一在導(dǎo)軌平面內(nèi)，且垂直于金屬桿CD的外力F，沿水平方向拉桿，使之由靜止開始做加速度為a=5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，試：

（1）證明電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t均勻增加。

（2）判斷外力F隨時(shí)間t如何變化。

（3）判斷外力F的功率隨時(shí)間t如何變化，并求出第2 s末時(shí)外力F的瞬時(shí)功率P。

解：（1）I=

v=at  U=IR

聯(lián)立以上各式得U=

代入數(shù)據(jù)得U=0.4t,可見(jiàn)電壓表示數(shù)隨時(shí)間均勻變化。

（2）F-F磁=ma  F磁=BIL

所以F=+ma

代入數(shù)據(jù)得：F=0.1t+0.5（N）,可見(jiàn)外力與時(shí)間成線性關(guān)系。

（3）P=Fv=Fat=（0.1t+0.5）5t=0.5t2+2.5t（W）

可見(jiàn)P的瞬時(shí)功率與時(shí)間成二次函數(shù)關(guān)系，第2 s末，P=7 W。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導(dǎo)軌上停放著一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下．現(xiàn)用一在導(dǎo)軌平面內(nèi)，且垂直于金屬桿CD的外力F，沿水平方向拉桿，使之由靜止開始做加速度為a=5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，試：
（1）證明電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t均勻增加．
（2）判斷外力F隨時(shí)間t如何變化．
（3）判斷外力F的功率隨時(shí)間t如何變化，并求出第2s末時(shí)外力F的瞬時(shí)功率P．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導(dǎo)軌上停放著一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下．現(xiàn)用一在導(dǎo)軌平面內(nèi)，且垂直于金屬桿CD的外力F，沿水平方向拉桿，使之由靜止開始做加速度為a=5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，試：
（1）證明電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t均勻增加．
（2）判斷外力F隨時(shí)間t如何變化．
（3）判斷外力F的功率隨時(shí)間t如何變化，并求出第2s末時(shí)外力F的瞬時(shí)功率P．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?崇明縣模擬）如圖，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導(dǎo)軌上停放著一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下．現(xiàn)用一在導(dǎo)軌平面內(nèi)，且垂直于金屬桿CD的外力F，沿水平方向拉桿，使之由靜止開始做加速度為a=5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，試：

（1）推導(dǎo)出電壓表的示數(shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系式，并在圖中畫出電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的圖象．
（2）推導(dǎo)外力F隨時(shí)間t的變化變化關(guān)系．
（3）推導(dǎo)外力F的功率隨時(shí)間t如何變化，并求出第2s末時(shí)外力F的瞬時(shí)功率P．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L＝0.2 m，電阻R＝0.4 Ω，導(dǎo)軌上停放著一質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻r＝0.1 Ω的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向上.現(xiàn)用一在導(dǎo)軌平面內(nèi)，且垂直于金屬桿CD的外力F，沿水平方向拉桿，使之由靜止開始做加速度為a＝5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，試：

（1）證明電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t均勻增加；

（2）判斷外力F隨時(shí)間t如何變化；

（3）判斷外力F的功率隨時(shí)間t如何變化，并求出第2 s末時(shí)外力F的瞬時(shí)功率P.

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