兩根平行的光滑金屬導軌位于水平面內，相距為L=0.5m。導軌的左端接有阻值為R=0.30Ω的電阻，一質量為m =2kg的金屬桿垂直放在導軌上，金屬桿的電阻r =0.20Ω，導軌電阻不計，在x ≥0一側存在一與水平面垂直的勻強磁場，磁感應強度B=1T，當金屬桿以v0=4m/s的初速度進入磁場的同時，受到一個水平向右的外力作用，且外力的功率恒為18W，經(jīng)過2s金屬桿達到最大速度，求

①在速度為5m/s時，金屬桿的加速度；

②金屬桿達到的最大速度vm；

③在這2s內回路產(chǎn)生的熱量。

 

E=BLv    I=     F安=BIL=

      P=Fv

      =ma           a=0.55m/s2

=0           vm=6 m/s

           J 

 

解析:略

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?連云港二模）如圖，兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌間距為d，兩導體棒a和b與導軌垂直放置，兩根導體棒的質量都為m、電阻都為R，回路中其余電阻不計．整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度的大小為B．在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動，同時將b由靜止釋放，b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動．已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=30°，g取10m/s2，不計兩導棒間的相互作用力．
（1）為使導體棒b能沿導軌向下運動，a的速度v不能超過多大？
（2）若a在平行于導軌向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿導軌向上運動，試導出F與b的速率v2的函數(shù)關系式并求出v2的最大值；
（3）在（2）中，當t=2s時，b的速度達到5.06m/s，2s內回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J，求該2s內力F做的功（結果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌間距為d，兩導體棒a和b與導軌垂直放置，兩根導體棒的質量都為m、電阻都為R，回路中其余電阻不計．整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動，同時將b由靜止釋放，b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動．已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m/s2，不計兩導棒間的相互作用力．
（1）若使導體棒b靜止在導軌上，導體棒a向上運動的速度v多大？
（2）若a在平行于導軌向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿導軌向上勻速運動，試導出F與b的速率v2的函數(shù)關系式并求出v2的最大值；
（3）在（2）中，當t=2s時，b的速度達到5.06m/s，2s內回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J，求該2s內力F做的功（結果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?資陽三模）如圖所示，兩根正對的距離為L=1m的平行金屬直物直MN、M’、N'位于同一水平面上，兩端M、M’之間接一阻值為R=4Ω的定值電阻，NN’端與兩條位于豎直平面內的半徑均為Ro=0.4m的半圓形光滑金屬習口直NP，N'P’平滑連接直軌道的右側處于豎直向下、磁感應強度為B=1T的勻強磁場中，磁場區(qū)域的寬度為s=0.5m，且其右邊界與NN’重合．現(xiàn)有一質量為m=lkg，電阻為r=1Ω的一導體桿ab靜止在距磁場的左邊界也為s處．在與桿垂直的，水平向右且大小為38N的恒力F作用下ab桿開始運動．當運動至磁場右邊界時撤去F，結果導休桿ab恰好能以最小的速度通過半圓形習U首的最高點PP'．已知導體桿ab在運動過程中與輛連接觸良好，且始終與軌道垂直，導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ=02，軌道的電阻可忽略不計，重力加速度g取l Om/s2，求：
（1）ab剛進入磁場時桿中電流的大小和方向；
（2）ab穿過磁場的過程中，通過ab桿的電量；
（3）ab穿過磁場的過程中，ab桿損失的機械能和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)水平平行放置的兩根足夠長的直光滑金屬導軌上放有一根導體棒導ab，ab與導軌垂直，其電阻為0.02Ω，質量為0.1kg，它在導軌間的長度為1m，導軌處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感強度為0.2T，電路中電阻R的阻值為0.08Ω，其它電阻不計，求：
（1）斷開電鍵K，ab在大小為0.1N、水平向右的恒力F作用下，由靜止開始沿軌道滑動過程中ab產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的表達式．
（2）當ab以10m/s的速度滑動時閉合電鍵，并同時撤掉力F，那么由此時開始以后的時間里電阻R所消耗的電能．
（3）在上述（2）的情況下，導體棒ab能滑行的最大距離．

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科目：高中物理 來源：2013屆遼寧省沈陽市第二十中學高三高考領航考試（一）物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖，兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌間距為d，兩導體棒a和b與導軌垂直放置，兩根導體棒的質量都為m、電阻都為R，回路中其余電阻不計。整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度的大小為B,在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動，同時將b由靜止釋放，b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動。已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m／s2，不計兩導棒間的相互作用力。

（1）若使導體棒b靜止在導軌上，導體棒a向上運動的速度v多大?
（2）若a在平行于導軌向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿導軌向上勻速運動，試導出F與b的速率v2的函數(shù)關系式并求出v2的最大值；

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