(16分)如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=lm，電阻R1=3Ω，R2=1.5Ω，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量m=1kg的金屬桿，長度與金屬導(dǎo)軌等寬，與導(dǎo)軌接觸良好，金屬桿的電阻r=1.0Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=1.0T的勻強磁場中，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)用一拉力F沿水平方向拉桿，使金屬桿由靜止開始運動．圖乙所示為通過金屬桿中的電流平方(I2)隨位移(x)變化的圖線，當(dāng)金屬桿運動位移為5m時，求：

(1)金屬桿的動能：

(2)安培力的功率；

(3)拉力F的大�。�

 

【答案】

（1）32J? （2）32W?? （3）10.4N

【解析】

試題分析：（1）由圖乙可得此時金屬桿中電流I=4A

由

?? ? 得： 金屬桿的動能

（2）FA=BIL=4N??

（3）由圖可知 而? 得：

可知金屬桿做初速度為零的勻加速直線運動，加速度

根據(jù)F-FA=ma? 求得F=10.4N

考點：本題考查電磁感應(yīng)

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?杭州模擬）2011年9月29日晚21時16分，我國將首個目標(biāo)飛行器天宮一號發(fā)射升空，它將在兩年內(nèi)分別與神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接，從而建立我國第一個空間實驗室．假如神舟八號與天宮一號對接前所處的軌道如圖甲所示，圖乙是它們在軌道上即將對接時的模擬圖．當(dāng)它們處于圖甲所示的軌道運行時，下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年天津市十二區(qū)縣聯(lián)考）(16分）如圖甲所示，是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，底邊水平，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R。在金屬線框的下方有一水平方向的勻強磁場區(qū)域，MN和是勻強磁場區(qū)域的上下邊界，并與線框的邊平行，磁場方向與線框平面垂直�，F(xiàn)金屬線框從磁場上方某一高度處由靜止開始下落，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過磁場區(qū)域瞬間的速度一時問圖象，圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的字母均為已知量，重力加速度為，忽略空氣阻力。求：

(1)金屬框的邊長以及磁場的磁感應(yīng)強度；

(2)金屬線框在離開磁場過程中所產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

16分）如圖甲所示，空間存在一垂直紙面向里的水平磁場，磁場上邊界OM水平，以O(shè)點為坐標(biāo)原點，OM為x軸，豎直向下為y軸，磁感應(yīng)強度大小在x方向保持不變、y軸方向按B＝ky變化，k為大于零的常數(shù)。一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線框abcd從圖示位置靜止釋放，運動過程中線框經(jīng)絡(luò)在同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)線框下降h0（h0＜L）高度時達到最大速度，線框cd邊進入磁場時開始做勻速運動，重力加速度為g。求：

（1）線框下降h0高度時速度大小v1和勻速運動時速度大小v2；

（2）線框從開始釋放到cd邊剛進入磁場的過程中產(chǎn)生的電能ΔE；

（3）若將線框從圖示位置以水平向右的速度v0拋出，在圖乙中大致畫出線框上a點的軌跡。

 

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科目：高中物理 來源：2012屆江蘇省蘇中三市高三3月第一次調(diào)研測試物理試題（帶解析） 題型：計算題

16分）如圖甲所示，空間存在一垂直紙面向里的水平磁場，磁場上邊界OM水平，以O(shè)點為坐標(biāo)原點，OM為x軸，豎直向下為y軸，磁感應(yīng)強度大小在x方向保持不變、y軸方向按B＝ky變化，k為大于零的常數(shù)。一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線框abcd從圖示位置靜止釋放，運動過程中線框經(jīng)絡(luò)在同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)線框下降h0（h0＜L）高度時達到最大速度，線框cd邊進入磁場時開始做勻速運動，重力加速度為g。求：
（1）線框下降h0高度時速度大小v1和勻速運動時速度大小v2；
（2）線框從開始釋放到cd邊剛進入磁場的過程中產(chǎn)生的電能ΔE；
（3）若將線框從圖示位置以水平向右的速度v0拋出，在圖乙中大致畫出線框上a點的軌跡。

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年江蘇省蘇中三市高三3月第一次調(diào)研測試物理試題（解析版） 題型：計算題

16分）如圖甲所示，空間存在一垂直紙面向里的水平磁場，磁場上邊界OM水平，以O(shè)點為坐標(biāo)原點，OM為x軸，豎直向下為y軸，磁感應(yīng)強度大小在x方向保持不變、y軸方向按B＝ky變化，k為大于零的常數(shù)。一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線框abcd從圖示位置靜止釋放，運動過程中線框經(jīng)絡(luò)在同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)線框下降h0（h0＜L）高度時達到最大速度，線框cd邊進入磁場時開始做勻速運動，重力加速度為g。求：

（1）線框下降h0高度時速度大小v1和勻速運動時速度大小v2；

（2）線框從開始釋放到cd邊剛進入磁場的過程中產(chǎn)生的電能ΔE；

（3）若將線框從圖示位置以水平向右的速度v0拋出，在圖乙中大致畫出線框上a點的軌跡。

 

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