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如圖甲所示勻強磁場B=0.5T，方向豎直向下，MN、PQ是平行的粗糙的長直導軌,間距L=0.2m，放在水平面上，R=0.4是連在導軌一端的電阻，ab是垂直跨接在導軌上質量為m=0.1kg的導體棒，它與導軌間的動摩擦因數(shù)為。從t=0時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中導體棒始終保持與導軌垂直且接觸良好，圖乙是導體棒的速度——時間圖象（其中OA是直線，AC是曲線，c點后速度達到穩(wěn)定為10m/s），小型電動機在12s末達到額定功率，此后功率保持不變。除R以外，其余部分的電阻均不計，g=10m/s2。求：

（1）導體棒在0 — 12s內的加速度大��；

（2）電動機的額定功率；

（3）若已知0 — 12s內電阻R上產生的熱量為12.5J，則此過程中牽引力做的功。

 

（1）（2）（3）

解析:（1）由圖中可得：12s末的速度為

導體棒在0 ~ 12s內的加速度大小為     （3分）

（2）當導體棒達到收尾速度     （1分）

棒受力平衡，有：      （2分）

此時      （2分）

代入后得    （2分）

故      （2分）

（3）在0 ~ 12s內F是變力，據(jù)動能定理     （2分）

又      （1分）

     （1分）

設12s內金屬棒移動的距離為S1

     （1分）

聯(lián)立解得    （2分）

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是相互平行的粗糙的長直導軌，處于同一水平面內，其間距L=0.2m，R是連在導軌一端的電阻，R=0.4Ω；ab是跨接在導軌上質量m=0.1kg的導體棒，它與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．從t=0時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中棒始終保持與導軌垂直且接觸良好，圖乙是導體棒的速度--時間圖象（其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線的漸近線），小型電動機在12s末達到額定功率，此后功率保持不變．除R以外，其余部分的電阻均不計，g=10m/s2．求：
（1）電動機的額定功率是多大？
（2）若已知0～12s內電阻R上產生的熱量為12.5J，則此過程中牽引力做的功為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖甲所示，空間存在B=0.5T、方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是相互平行的粗糙的長直導軌，它們處于同一水平面內，其間距L=0.2m，R是連在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質量m=0.1kg的導體棒，從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做直線運動，此過程中棒始終保持與導軌垂直且接觸良好，圖乙是棒的速度一時間圖象，其中OA段是直線，AC段是曲線，DE是曲線圖象的漸近線，小型電動機在12s末達到額定功率P=4.5W，此后功率保持不變．導體棒和導軌的電阻均不計，g取10m/s2．
（1）求導體棒在0～12s內的加速度大��；
（2）求導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ及電阻R的阻值；
（3）若t=17s時，導體棒ab達最大速度，且0～17s內共發(fā)生位移100m，試求12～17s內R上產生的熱量Q以及通過R的電荷量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是處于同一水平面內相互平行的粗糙長直導軌，間距L=0.2m，R是連在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質量m=0.1kg的導體棒．從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中棒始終保持與導軌垂直且接觸良好．圖慚是棒的v-t圖象，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖象的漸近線，小型電動機在12s末達到額定功率，P額=4.5W，此后功率保持不變．除R以外，其余部分的電阻均不計，g=10m/s2．
（1）求導體棒在0-12s內的加速度大小；
（2）求導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)及電阻R的阻值；
（3）若t=17s時，導體棒ab達最大速度，從0-17s內共發(fā)生位移100m，試求12-17s內，R上產生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源：2012屆度四川省攀枝花市高三第七次診斷考試物理卷 題型：計算題

如圖甲所示勻強磁場B=0.5T，方向豎直向下，MN、PQ是平行的粗糙的長直導軌,間距L=0.2m，放在水平面上，R=0.4是連在導軌一端的電阻，ab是垂直跨接在導軌上質量為m=0.1kg的導體棒，它與導軌間的動摩擦因數(shù)為。從t=0時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中導體棒始終保持與導軌垂直且接觸良好，圖乙是導體棒的速度——時間圖象（其中OA是直線，AC是曲線，c點后速度達到穩(wěn)定為10m/s），小型電動機在12s末達到額定功率，此后功率保持不變。除R以外，其余部分的電阻均不計，g=10m/s2。求：

（1）導體棒在0 — 12s內的加速度大小；

（2）電動機的額定功率；

（3）若已知0 — 12s內電阻R上產生的熱量為12.5J，則此過程中牽引力做的功。

 

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