如圖所示，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，電阻，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量、電阻的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，磁場方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示。

（1）試分析計算說明金屬桿的運動情況；

（2）求第2s末外力F的瞬時功率。


【答案】金屬桿水平向右做勻加速直線運動         

【解析】

（1）金屬桿速度為v時，電壓表的示數(shù)應(yīng)為

則由題圖可知：

故金屬桿的加速度應(yīng)恒定，即金屬桿應(yīng)水平向右做勻加速直線運動

（2）由（1）可得：

則第2s末桿的速度：此時桿受到的安培力：

由牛頓第二定律得：則

故外力F的功率

【考點】牛頓第二定律；法拉第電磁感應(yīng)定律；歐姆定律


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


均勻?qū)Ь�制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當(dāng)cd邊剛進入磁場時，

（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大��；

（2）求cd兩點間的電勢差大��；

（3）若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。      

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一輛裝滿貨物的汽車在丘陵地區(qū)行駛，由于輪胎太舊，途中“放了炮”，你認(rèn)為在圖中A、B、C、D四處，“放炮”可能性最大的是(   )

A．A處　　  　B．B處

C．C處　 　 　D．D處

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個面積S=4×10-2 m2、匝數(shù)n=100匝的線圈，放在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，則下列判斷正確的是（  ）

A、在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化率等于-0.08 Wb/s

B、在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零

C、在開始的2 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于-0.08 V

D、在第3 s末線圈中的感應(yīng)電動勢等于零

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科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中．一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離為L時，速度恰好達到最大值(運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)．設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g.則此過程(　)

A．桿一直在做勻變速直線運動   B．桿的速度增大，加速度減小

C．桿的速度最大值為   D．流過電阻R的電量為

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科目：高中物理 來源： 題型：


由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上各點均做勻速圓周運動，所以（    ）

A.地球表面各處具有相同大小的線速度

B.地球表面各處具有相同大小的角速度

C.地球表面各處具有相同大小的向心加速度

D.地球表面各處的向心加速度方向都指向地球球心

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科目：高中物理 來源： 題型：


用細線懸吊著一個質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細線與豎直方向夾角為α，線長為L，如圖所示，下列說法中正確的是(     )

A．小球受重力、拉力、向心力

B．小球受重力、拉力

C．小球的向心力大小為mgtanα

D．小球的向心力大小為mg/cosα

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科目：高中物理 來源： 題型：


已知引力常量G和以下各組數(shù)據(jù)，能夠計算出地球質(zhì)量的是（    ）

A．地球繞太陽運行的周期和地球與太陽間的距離

B．月球繞地球運行的周期和月球與地球間的距離

C．人造地球衛(wèi)星在地面附近處繞行的速度與周期

D．若不考慮地球的自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑與地面的重力加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將靜止在湖面上一艘失去動力的小船沿直線拖向岸邊．已知拖動纜繩的電動機功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A點時纜繩與水平方向的夾角為θ，小船的速度大小為v0，則此時小船的加速度大小a和纜繩對船的拉力F為（纜繩質(zhì)量忽略不計）（　�。�

　

A．

a=（﹣f），F(xiàn)=

B．

a=（﹣f），F(xiàn)=

　

C．

a=（﹣f），F(xiàn)=

D．

a=（﹣f），F(xiàn)=

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