如圖甲所示，水平放置足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，左右兩端分別接有一個(gè)阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量m = 0.1 kg、電阻r =的金屬棒置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。現(xiàn)用一拉力F =（0.3+0.2t）N作用在金屬棒上，經(jīng)過2s后撤去F，再經(jīng)過0.55s金屬棒停止運(yùn)動(dòng)。圖乙所示為金屬棒的v–t圖象，g = 10m/s2。求：

1.金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

2.整個(gè)過程中金屬棒運(yùn)動(dòng)的距離；

3.從撤去F到金屬棒停止的過程中，每個(gè)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

 

 

1.

2.m

3.J 

解析:(1)在0-2s這段時(shí)間內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律 有

                         （2分）

由圖可知                             （1分）

又因              

聯(lián)立解得 ，                                   （1分）

                                    （1分）

(2) 在0--2s這段時(shí)間內(nèi)的位移為   （1分）

設(shè)棒在2---2.55s時(shí)間內(nèi)的位移為，

棒在 t時(shí)刻，根據(jù)牛頓第二定律  有

                                （1分）

在t到t+（）時(shí)間內(nèi)     

                            （1分）

                   （1分）

                               （1分）

代入數(shù)據(jù)得  m                                   

整個(gè)過程中金屬棒運(yùn)動(dòng)的距離m         （1分）

（3）從撤去拉力到棒停止的過程中，根據(jù)能量守恒定律有

                                 （2分）

J                                          （1分）

每個(gè)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱J       （2分）

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平放置的兩平行金屬板間距離為d，板長(zhǎng)為l，OO′為兩金屬板的中線．在金屬板的右側(cè)有一豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左右邊界均與OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直紙面向里．兩金屬板間的電壓u隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．現(xiàn)有質(zhì)子連續(xù)不斷地以速度v0沿兩金屬板的中線射入電場(chǎng)中，每個(gè)質(zhì)子在電場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為兩金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，已知質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為e．
（1）若在t=0時(shí)射入的質(zhì)子能從磁場(chǎng)左邊界飛出，試求質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；
（2）若射入的質(zhì)子都能飛出電場(chǎng)，試求兩金屬板間所加電壓的最大值Um；
（3）在（2）的情況下，為使由電場(chǎng)飛出的質(zhì)子均不能從磁場(chǎng)右邊界飛出，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的水平寬度s應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個(gè)平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示（圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎�，MN始終保持靜止，則0～t2時(shí)間（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A和B間的距離為d，金屬板長(zhǎng)L=2
3
d，B板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束，從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO′的速度v0不斷射入，不計(jì)粒子所受的重力．
（1）若在A、B板間加一恒定電壓U=U0，則要使粒子穿過金屬板后恰好打到小孔K，求U0的大��；
（2）若在A、B板間加上如圖乙所示的電壓，電壓為正表示A板比B板的電勢(shì)高，其中T=
2L
v0
，且粒子只在0～
T
2
時(shí)間內(nèi)入射，則能打到小孔K的粒子在何時(shí)從O點(diǎn)射入？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN，現(xiàn)在A、B板上加上如圖乙所示的方波形電壓，電壓的正向值為U0，反向電壓值為
U0
2
，且每隔
T
2
變向1次．現(xiàn)將質(zhì)量為m的帶正電，且電荷量為q的粒子束從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板的方向OO′射入，設(shè)粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B間的飛行時(shí)間均為T．不計(jì)重力的影響，試問：精英家教網(wǎng)
（1）定性分析在t=0時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入的粒子，在垂直于金屬板的方向上的運(yùn)動(dòng)情況．
（2）在距靶MN的中心O′點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中？
（3）要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件？（寫出U0、m、d、q、T的關(guān)系式即可）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，水平放置的U形金屬導(dǎo)軌寬度為25cm，其電阻不計(jì)．阻值為2?的金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置．金屬棒與導(dǎo)軌左端相距40cm．勻強(qiáng)磁場(chǎng)與水平面的夾角為30°斜向下，從t=0時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示．已知在0～2s內(nèi)金屬棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．則下列說法中正確的是（　　）
A、在t=0時(shí)，金屬棒所受安培力為零B、在t=1s時(shí)，金屬棒所受安培力為零C、在t=0與t=2s時(shí)，金屬棒所受安培力大小相等D、在t=0到t=2s時(shí)間內(nèi)流過金屬棒橫截面積的電荷量為0.05C

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