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（10分）如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導軌的間距l(xiāng)=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質量m=0.10kg的金屬棒ab置于導軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應強度B=1.0T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下。t=0時刻，對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F，使之由靜止開始沿斜面向上運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計，g取10m/s2，求：   

（1）4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大小；

（2）4.0s末力F的瞬時功率。

 

【答案】

（1）2m/s     （2）1.9W

【解析】

試題分析：（1）由圖乙可得：    （1）

根據     (2)

      （3）

聯(lián)立（1）-（3）得：   (4)

（2）由和感應電流與時間的線性關系可知，金屬棒做初速度為0的勻加速運動，

由運動規(guī)律：        （5）

得：金屬棒加速度               （6）

對金屬棒受力分析，并由牛頓運動定律：

          （7）

其中：         （8）

        (9)

聯(lián)立(1)(6)(7)(8)(9)得:

考點：電磁感應定律,閉合回路歐姆定律,牛頓運動定律

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?惠州三模）如圖甲所示，足夠長的金屬導軌MN和PQ與一阻值為R的電阻相連，平行地放在水平桌面上，質量為m的金屬桿ab可以無摩擦地沿導軌運動．導軌與ab桿的電阻不計，導軌寬度為L．磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過整個導軌平面．現(xiàn)給金屬桿ab一個初速度v0，使ab桿向右滑行．回答下列問題：
（1）簡述金屬桿ab的運動狀態(tài)，并在圖乙中大致作出金屬桿的v-t圖象；
（2）求出回路的最大電流值Im并指出金屬桿中電流流向；
（3）當滑行過程中金屬桿ab的速度變?yōu)関時，求桿ab的加速度a；
（4）電阻R上產生的最大熱量Qm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，足夠長的固定光滑細桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)．現(xiàn)在沿桿方向給小環(huán)施加一個拉力F，使小環(huán)由靜止開始運動．已知拉力F及小環(huán)速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，重力加速度g取l0m/s2．則以下判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，足夠長的固定光滑細桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，沿桿方向給環(huán)施加一個拉力F，使環(huán)由靜止開始沿桿向上運動，已知拉力F及小環(huán)速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2．則以下判斷正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導軌的間距l(xiāng)=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻．質量m=0.10kg的金屬棒ab置于導軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω．整個裝置處于磁感應強度B=1.0T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下．t=0時刻，對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F，使之由靜止開始沿斜面向上運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關系如圖乙所示．電路中
其他部分電阻忽略不計，g取10m/s2，求：
（1）4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大��；
（2）4.0s末力F的瞬時功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖甲所示，足夠長的固定光滑細桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運動，推力F及小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，取重力加速度g=10m/s2．則以下判斷正確的是（　�。�
A、小環(huán)的質量是l kgB、細桿與地面間的傾角是30°C、前4s內小環(huán)機械能的增量是12.5JD、前4s內拉力F的最大功率是4.25W

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