4．如用所示，足夠長的兩平行金屬導(dǎo)軌間距L=1m，與水平面間的夾θ=37°，底端接有阻值R=0.8Ω的定直電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場，方向垂直導(dǎo)軌平面面向上．一根質(zhì)量m=1kg、電阻r=0.2Ω的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，它與導(dǎo)軌之間的動摩擦因μ=0.5．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌向上的牽引力F作用在ab棒上，使棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸好．導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6．若牽引力的功率為31.25W，則ab棒運(yùn)動的最終速度為多大？

分析 根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件分析拉力與安培力、摩擦力和重力分力的關(guān)系，再根據(jù)P=Fv列方程求解．

解答 解：最終是導(dǎo)體棒處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，設(shè)最終速度為v，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得：
F=BIL+μmgcosθ+mgsinθ，
其中I=$\frac{BLv}{R+r}$，
由于牽引力的功率為P=Fv=31.25W，
所以有：P=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R+r}$+μmgcosθ•v+mgsinθ•v，
v=2.5m/s．
答：ab棒運(yùn)動的最終速度為2.5m/s．

點(diǎn)評 對于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點(diǎn)是分析安培力作用下物體的平衡問題；另一條是能量，分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量如何轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵．本題要抓住桿達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時速率v勻速上滑時，牽引力的功率等于沿斜面向下的所有力的功率．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

13．一勁度系數(shù)為100N/m的輕質(zhì)彈簧上端固定于O點(diǎn)，下端懸掛一個光滑的定滑輪C，已知C重1N，木塊A、B用跨過定滑輪的輕繩相連接，A、B的重力分別為5N和2N，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，如圖所示，則地面對木塊A的支持力大小為3N，彈簧伸長量為0.05m．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線ab在電阻不計的金屬導(dǎo)軌上滑動時，線圈C向左擺動，則ab的運(yùn)動情況是（　　）
A．向左做加速運(yùn)動B．向左做減速運(yùn)動C．向右做加速運(yùn)動D．向右做減速運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．將一線圈豎直固定且與定值電阻和內(nèi)阻可忽略的靈敏電流計相連．構(gòu)成如圖所示的電路．一豎直方向的條形磁鐵由圖中所示的位置沿豎直方向勻速地插入線圈．穩(wěn)定后又沿豎直方向勻速地拔出．回到原來的位置．已知插入的時間為t1．拔出的時間為t2．且t1≠t2，假設(shè)線圈和導(dǎo)線的電阻均可忽略．則下列正確的說法是（　�。�
A．插入和拔出的過程中穿過線圈的磁通量的變化大小不等
B．插入和拔出的過程中流過定值電阻的電量相等
C．插入和拔出的過程中靈敏電流計的偏轉(zhuǎn)方向相同．且電流的大小相等
D．插入和拔出的過程中定值電阻阻所產(chǎn)生的熱量相等．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．關(guān)于自然光和偏振光，下列說法正確的是（　　）
A．自然光能產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象，而偏振光卻不能
B．只有自然光透過偏振片才能獲得偏振光
C．自然光只能是白光，而偏振光不能是白光
D．自然光和偏振光都能使感光底片感光

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，電阻不計間距為L光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，以導(dǎo)軌的左端為原點(diǎn)，沿導(dǎo)軌方向建立x軸，導(dǎo)軌處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的強(qiáng)磁場中，一根電阻為R，質(zhì)量為m的金屬桿垂直于導(dǎo)軌放置于x0處，不計金屬桿與軌道間的接觸電阻，現(xiàn)給金屬桿沿x軸正方向的初速度v0，金屬桿剛好能運(yùn)動到2x0處，在金屬桿運(yùn)動過程中（　�。�
A．通過電阻R的電荷量為$\frac{BL{x}_{0}}{2R}$
B．金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{1}{2}$mv02
C．金屬桿克服安培力所做的功為$\frac{1}{2}$mv02
D．金屬桿運(yùn)動到1.5x0處時速度大小為$\frac{{v}_{0}}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

16．北半球海洋某處，地磁場水平分量B1=0.8×10-4T，豎直分量B2=0.5×10-4T，海水向北流動．海洋工作者測量海水的流速時，將兩極板豎直插入此處海水中，保持兩極板正對且連線沿東西方向，兩極板相距L=20m，如圖所示．與兩極板相連的電壓表（可看作理想電壓表）示數(shù)為U=0.2mV，西（填“東”或“西”）側(cè)電極板電勢較高，海水的流速為0.2m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖所示，一生物上固定著一個光滑的動滑輪，共重30N一個人站在高處用力拉繩子另一端，將重物緩慢提升，求當(dāng)繩的夾角分別為60°和120°時，繩的拉力之比為多少？繩子拉力的合力之比呢？畫出受力分析圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表．下列說法正確的是（　�。�
A．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表V示數(shù)變大
B．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R1消耗的功率變大
C．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電流表A1示數(shù)變大
D．若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大、A2示數(shù)變小

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