如圖所示，兩光滑平行導(dǎo)電導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直．已知金屬棒ab能沿導(dǎo)軌自由移動，且導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻R，金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計．現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌以初速度v0開始向右拉動，若保持拉力恒定不變，經(jīng)過時間t1后金屬棒速度變?yōu)関，加速度為a1，最終以速度2v做勻速運動．若再使金屬棒仍以初速度v0開始，保持拉力的功率不變，經(jīng)過時間t2后金屬棒速度變?yōu)関，加速度為a2，最終以速度2v做勻速運動．則
A．t2＜t1．B．t2＝t1．
C．a(chǎn)2＝2a1．D．a(chǎn)2＝3a1．
AD
由于兩種情況下，最后都是勻速運動故有：   ①
當(dāng)拉力恒定時： ②     由①②解得： ．
若保持拉力的功率恒定，設(shè)速度為V時，拉力為F1，則有：P=F2V=F1V，所以：，
，解得： ，所以有a2=3a1，
當(dāng)拉力的功率恒定時，隨著速度增大，拉力逐漸減小，最后勻速運動時拉力最小，且最小值和第一種情況下拉力相等，因此最后都達到速度2V時，t1＞t2，
點評：本題可以和機車啟動的兩種方式進行類比解答，只不過機車啟動時阻力不變，而該題中阻力為安培力，是不斷變化的．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，電阻為2R的金屬環(huán)，沿直徑裝有一根長為l，電阻為R的金屬桿．金屬環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強度為B，垂直環(huán)面的勻強磁場中，現(xiàn)讓金屬環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強度為B、垂直環(huán)面的勻強磁場中，現(xiàn)讓金屬環(huán)在外力驅(qū)動下，繞中心軸O以角速度w勻速轉(zhuǎn)動，求外力驅(qū)動金屬環(huán)轉(zhuǎn)動的功率．（軸的摩擦不計）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計。整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。t=0時對棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F，棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動，通過R的感應(yīng)電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。下列關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬時變化率以及a、b兩端的電圧Uab和通過棒的電荷量q隨時間變化的圖象中，正確的是（     ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線框abcd內(nèi)為一矩形勻強磁場區(qū)域，ab=2bc,磁場方向垂直于紙面；實線框a′b′c′d′是一正方形導(dǎo)線框，a′b′邊與ab邊平行.若將導(dǎo)線框以相同的速度勻速地拉離磁場區(qū)域，以W１表示沿平行于ab的方向拉出過程中外力所做的功，W２表示以同樣速率沿平行于bc的方向拉出過程中外力所做的功，則
A．W１＝W２B．W２＝２W１
C．W１＝２W２D．W２＝４W１

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩個線圈A、B繞在一個鐵芯的兩側(cè)，分別跟電流表和導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌上垂直擱置一根金屬棒ab，垂直導(dǎo)軌平面有一個勻強磁場，如圖7所示．在下列情況下能使電流計中有電流通過的是　 (    )
A．a(chǎn)b向右作勻速運動．
B．a(chǎn)b向左作勻速運動．
C．a(chǎn)b向右作加速運動．
D．a(chǎn)b向左作加速運動．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌M、N處于同一水平面內(nèi)，電阻不計，相距0.2m，上邊沿導(dǎo)軌垂直方向放一個質(zhì)量為m＝的金屬棒ab，ab的電阻為0.5Ω．兩金屬導(dǎo)軌左端通過電阻R和電源相連．電阻R＝2Ω，電源電動勢E＝6V，電源內(nèi)阻r＝0.5Ω，如果在裝置所在的區(qū)域加一個勻強磁場，使該磁場對ab棒的作用力與棒的重力平衡，求該磁場的磁感應(yīng)強度的大�。╣=10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，匝數(shù)為100、邊長為0.2m的正方形線圈，在磁感應(yīng)強度為2T的勻強磁場中，從中性面開始以10πrad/s的角速度繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動。若線圈自身電阻為2Ω，負(fù)載電阻R=6Ω，π2≈10，則開始轉(zhuǎn)動s內(nèi)在電阻R上產(chǎn)生的熱量為多少焦耳？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌、、位于同一水平面上，與、與相距均為=1m，導(dǎo)軌間橫跨一質(zhì)量為=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。在導(dǎo)軌間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌間接一理想電壓表。整個裝置放在磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下�，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動。試求：
（1）若施加的水平恒力F=8N，則金屬棒達到穩(wěn)定時速度為多大？
（2）若施加的水平外力功率恒定，且棒達到穩(wěn)定時的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為多大？此時電壓表讀數(shù)為多少？
（3）若施加的水平外力使棒MN由靜止開始做加速度為2m/s2的勻加速直線運動，且經(jīng)歷=1s時間，燈泡中產(chǎn)生的熱量為12J，試求此過程中外力做了多少功？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，相距為l＝1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，一部分處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中，OO′是磁場的邊界，磁感應(yīng)強度為B＝0.5 T，導(dǎo)軌左端接有定值電阻R＝0.5 Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計，在磁場邊界OO′處垂直于導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m＝1 kg、電阻也為0.5 Ω的金屬桿ab，
(1)若ab桿在恒力F＝2 N的作用下，從OO′邊界由靜止開始向右運動，通過x＝1 m的距離到達cd位置時獲得v1＝1 m/s的速度，若不考慮整個裝置向外的電磁輻射，求此過程中外接電阻上產(chǎn)生的熱量Q和到達cd時導(dǎo)體棒的加速度a；
(2)若使ab桿從邊界OO′處由靜止開始做加速度為a＝2 m/s2的勻加速直線運動，請你寫出所施加的外力F與時間t的關(guān)系式；當(dāng)ab桿通過x＝1 m的距離到達cd位置時，求外力的瞬時功率．

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同步練習(xí)冊答案