光滑的足夠長(zhǎng)的U形金屬導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為，底端接一只電阻R，放在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一根質(zhì)量為m的金屬桿從圖中ab位置由靜止滑下時(shí)，先做加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)，然后到達(dá)底端．現(xiàn)用沿導(dǎo)軌平面垂直于桿的恒力F將金屬桿從底端無(wú)初速推過(guò)距離S到達(dá)ab位置，立即撤去此恒力．假如金屬桿運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌垂直，不計(jì)其余部分電阻，問(wèn)金屬桿開(kāi)始上推到滑回底端的全過(guò)程中，在回路里產(chǎn)生的電能是多少？

答案：
解析：

　　據(jù)題意，ab桿最終都能沿導(dǎo)軌勻速下滑，受力平衡，有

　　　　　　　　　　　　①

　　設(shè)勻速下滑時(shí)的速度為v，則

　　　　　　　　　　　　　②

　　由以上兩式解得　　　�、�

　　金屬桿ab從開(kāi)始上推到滑回底端的全過(guò)程中，根據(jù)功能關(guān)系可得在回路里產(chǎn)生的電能為

　　　�、�

　　評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題8分，①②③④式各占2分．


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?松江區(qū)二模）如圖所示，傾角θ=30°、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)為U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上．現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab，由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）．問(wèn)：
（1）若牽引力為恒力，且F=9N，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1
（2）若牽引力功率恒為72W，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2
（3）若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撒力，此后金屬棒又前進(jìn)了0.48m，其間，即從撒力至棒速為0時(shí)止，金屬棒發(fā)熱1.12J．問(wèn)撒力時(shí)棒速v3多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：江蘇省上岡高級(jí)中學(xué)2009屆高三年級(jí)第三次階段考試物理 題型：038

如圖所示，傾角＝30°、寬度L＝1 m的足夠長(zhǎng)為U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量m＝0.2 kg、電阻R＝1 Ω、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab，由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦)．問(wèn)：

(1)若牽引力為恒力，且F＝9 N，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1

(2)若牽引力功率恒為72 W，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2

(3)若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撒力，此后金屬棒又前進(jìn)了0.48 m，其間，即從撒力至棒速為0時(shí)止，金屬棒發(fā)熱1.12 J．問(wèn)撒力時(shí)棒速v3多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：松江區(qū)模擬 題型：問(wèn)答題

如圖所示，傾角θ=30°、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)為U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上．現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab，由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）．問(wèn)：
（1）若牽引力為恒力，且F=9N，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1
（2）若牽引力功率恒為72W，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2
（3）若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撒力，此后金屬棒又前進(jìn)了0.48m，其間，即從撒力至棒速為0時(shí)止，金屬棒發(fā)熱1.12J．問(wèn)撒力時(shí)棒速v3多大？
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，傾角=30°、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)為U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上.現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab，由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）。問(wèn)：
（1）若牽引力為恒力，且F=9N，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1
（2）若牽引力功率恒為72W，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2
（3）若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撒力，此后金屬棒又前進(jìn)了0.48ｍ ,其間，即從撒力至棒速為0時(shí)止，金屬棒發(fā)熱1.12J.問(wèn)撒力時(shí)棒速v3多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：2005年上海市長(zhǎng)寧區(qū)高考物理模擬試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，傾角θ=30°、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)為U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上．現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab，由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）．問(wèn)：
（1）若牽引力為恒力，且F=9N，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1
（2）若牽引力功率恒為72W，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2
（3）若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撒力，此后金屬棒又前進(jìn)了0.48m，其間，即從撒力至棒速為0時(shí)止，金屬棒發(fā)熱1.12J．問(wèn)撒力時(shí)棒速v3多大？

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