如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導軌上停放一質(zhì)量為m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿，導軌電阻可忽略不計，整個裝置處于磁感度強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關系如圖乙所示. 求：

   （1）金屬桿在第5s末的運動速度；

   （2）第5s末外力F的瞬時功率.

（1）由乙圖知時，電壓表讀數(shù)U=0.2V

    設5s末的速度為v

    由

    電路中的電流為I=E/（R+r）

    解得E=I（R+r）=0.5×（0.4+0.1）=0.25A

    此時棒產(chǎn)生的電動勢為E=BLv

    解得v=E/BL=0.25/(0.5×0.2)=2.5m/s

（2）因U與v成正比，所以棒做勻加速運動

    其加速度

    由

    得

    =0.1N

    功率W

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，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.30m．導軌電阻忽略不計，其間連接有固定電阻R=0.40Ω．導軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.20Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下．用一外力
F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止開始運動，電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時間t變化的關系如圖乙所示．
（1）試證明金屬桿做勻加速直線運動，并計算加速度的大��；
（2）求第2s末外力F的瞬時功率；
（3）如果水平外力從靜止開始拉動桿2s所做的功W=0.35J，求金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.3m．導軌電阻忽略不計，其間連接有固定電阻R=0.4Ω．導軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下．利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止開始運動做勻加速直線運動，電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時間t變化的關系如圖乙所示．
（1）求金屬桿的瞬時速度隨時間變化的表達式；
（2）求第2s末外力F的大小；
（3）如果水平外力從靜止起拉動桿2s所做的功為1.2J，求整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.30m．導軌電阻忽略不計，其間連接有固定電阻R=0.40Ω．導軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.20Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下．用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止開始運動，電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時間t變化的關系如圖乙所示．
（1）試證明金屬桿做勻加速直線運動，并計算加速度的大��；
（2）求第2s末外力F的瞬時功率；
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ與水平面間的傾角θ=30°，兩導軌間距L=0.3m．導軌電阻忽略不計，其間連接有阻值R=0.4Ω的固定電阻．開始時，導軌上固定著一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌面向下．現(xiàn)拆除對金屬桿ab的約束，同時用一平行金屬導軌面的外力F沿斜面向上拉金屬桿ab，使之由靜止開始向上運動．電壓采集器可將其兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時間t變化的關系如圖乙所示．
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求：
（1）在t=2.0s時通過金屬桿的感應電流的大小和方向；
（2）金屬桿在2.0s內(nèi)通過的位移；
（3）2s末拉力F的瞬時功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導軌上停放一質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為r=0.1Ω的金屬桿ab，導軌的電阻不計，整個裝置處于磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場中，磁場的方向豎直向下．現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表示數(shù)U隨時間t的變化關系如圖乙所示．
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求：（1）運動速度隨時間t的變化關系式；
（2）金屬桿運動的加速度；
（3）第5秒末外力F的功率．

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