如圖所示，兩根光滑的平行金屬導軌處于同一水平面內(nèi)，相距L=0.3m，導軌的左端M、N用0.2Ω的電阻R連接，導軌電阻不計．導軌上停放著一金屬桿，桿的電阻r＝0.1，質(zhì)量m＝0.1kg，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.5T 。現(xiàn)在金屬桿上施加一垂直于桿的水平向右外力F，使R上的電壓每秒鐘均勻地增加0.05V，設導軌足夠長。

（1）證明金屬棒做勻加速運動并求出加速度的大小

（2）寫出外力F隨時間變化的函數(shù)式

（3）試求從桿開始運動后的2s內(nèi)通過電阻R的電量．

（1）

（2）（N）

（3）0.5C


解析:

（1）因為

所以，

 

，即金屬棒做勻加速運動。

（2）

 

解得（N）

（3）解法一：

，   

    

解法二：

=0.5C

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場．導軌上有一個金屬棒，金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好，在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下，金屬棒沿導軌勻速上滑，則下列說法正確的是（　�。�

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如圖所示，兩根光滑的平行金屬導軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi)，相距L=0.5m，導軌的左端用R=3Ω的電阻相連，導軌電阻不計，導軌上跨接一電阻r=1Ω的金屬桿ab，質(zhì)量m=0.2kg，整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B=2T，現(xiàn)對桿施加水平向右的拉力F=2N，使它由靜止開始運動，求：
（1）桿能達到的最大速度為多大？最大加速度為多大？
（2）桿的速度達到最大時，a、b兩端電壓多大？此時拉力的瞬時功率多大？
（3）若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中，R上總共產(chǎn)生了10.2J的電熱，則此過程中拉力F做的功是多大？此過程持續(xù)時間多長？
（4）若桿達到最大速度后撤去拉力，則此后R上共產(chǎn)生多少熱能？其向前沖過的距離會有多大？

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精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根光滑的金屬導軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌下端接有電阻R，勻強磁場垂直于斜面向上，質(zhì)量為m的導體棒放在導軌上，并在沿斜面向上的恒力F作用下勻速向上滑，導軌及導體棒的電阻均可忽略．則對導體棒上升高度h的過程中的分析其中正確的是（　�。�
A、合外力對導體棒所做的功為零B、合外力對導體棒所做的功等于mgh和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和C、克服安培力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱D、恒力F所做的功等于mgh和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根光滑的平行金屬導軌處于同一水平面內(nèi)，相距0.3m，導軌左端PQ間用電阻R=0.2Ω相連接，導軌電阻不計，導軌上停放著一金屬桿MN，桿的電阻為0.1Ω，質(zhì)量為0.1kg，始終與導軌保持良好接觸，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感強度為0.5T．現(xiàn)對金屬桿施加適當?shù)乃搅Γ箺U由靜止開始沿導軌勻加速運動，問：
（1）要使P點電勢高于Q點電勢，桿應向哪個方向運動？
（2）當金屬桿的速度v=2m/s時，電阻R上消耗的電功率多大？
（3）要使電阻R上的電壓每秒均勻增加0.05V，桿的加速度a應為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場．導軌上有一個金屬棒，金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好，在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下，金屬棒沿導軌勻速上滑，則下列說法正確的是（　�。�
A、拉力做的功等于棒的機械能的增量B、作用在金屬棒上各力的合力做功為零C、拉力與棒受到的磁場力的合力為零D、拉力做的功等于該金屬棒重力勢能的增量與回路產(chǎn)生的熱量之和

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