【題目】圖甲所示,光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=020m,電阻R=040Ω,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=010kg的金屬桿ab,位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻r=010Ω,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計.整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=050T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向豎直向下.現(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿,使之由靜止開始運(yùn)動,在整個運(yùn)動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示.從金屬桿開始運(yùn)動至t=50s時,求該時刻:

1)通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向;

2)金屬桿的速度大小;

3)外力F的瞬時功率.

【答案】110A b→a250m/s310W

【解析】試題分析:(1時的,通過金屬桿的電流

用右手定則判斷出,此時電流的方向為由b指向a

2)金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

,所以50s時金屬桿的速度大小

3)金屬桿速度為v時,電壓表的示數(shù)應(yīng)為

由圖象可知,Ut成正比,由于R、rBL均為不變量,所以vt成正比,即金屬桿應(yīng)沿水平方向向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動.

金屬桿運(yùn)動的加速度

根據(jù)牛頓第二定律,在50s末時對金屬桿有,解得

此時F的瞬時功率

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,兩個閉合正方形線框A、B的中心重合,放在同一水平面內(nèi).當(dāng)小線框A中通有不斷增大的順時針方向的電流時,對于線框B,下列說法中正確的是(  )

A. 有順時針方向的電流且有收縮的趨勢

B. 有順時針方向的電流且有擴(kuò)張的趨勢

C. 有逆時針方向的電流且有收縮的趨勢

D. 有逆時針方向的電流且有擴(kuò)張的趨勢

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【題目】如圖所示,一電場的電場線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對稱,O、M、Ny軸上的三個點,且OM=MNP點在y軸右側(cè), .則(

A. M點的電勢比P點的電勢低

B. 將負(fù)電荷由O點移動到P點,電場力做正功

C. M、N兩點間的電勢差小于O、M兩點間的電勢差

D. O點靜止釋放一帶正電粒子,該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動

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【題目】圖中T是繞有兩組線圈的閉合鐵心,線圈的繞向如圖所示,D是理想的二極管,金屬棒ab可在兩條平行的金屬導(dǎo)軌上沿導(dǎo)軌滑行,磁場方向垂直紙面向里.若電流計G中有電流通過,ab棒的運(yùn)動可能是(

A. 向右勻減速運(yùn)動, B. 向右勻速運(yùn)動

C. 向左勻加速運(yùn)動 D. 向左勻速運(yùn)動

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【題目】如圖所示,在水平面上放置一傾角為θ的光滑斜面,斜面上用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接一質(zhì)量為m的小木塊,輕彈簧連在斜面頂端,開始系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),F(xiàn)使斜面從靜止開始緩慢向左加速,加速度從零開始緩慢增大到某一值,然后保持此值恒定,木塊最終穩(wěn)定在某一位置(彈簧處在彈性限度內(nèi))。斜面從靜止開始向左加速到加速度達(dá)到最大值的過程中,下列說法正確的是

A. 木塊的重力勢能一直減小

B. 木塊的機(jī)械能一直增加

C. 木塊的加速度大小可能為

D. 彈簧的彈性勢能一直增加

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【題目】如圖所示,一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方,直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi),當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時,彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l(  )

A. S增大,l變長

B. S減小,l變短

C. S減小,l變長

D. S增大,l變短

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(1)B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是________;

(2)打A紙帶時,物體的加速度大小是________m/s2

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