如圖所示，傾角=30°、寬度L=1m的足夠長的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)磁場中，磁場方向垂直導(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：

（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)，突然撤去力，此后金屬棒又前進(jìn)了0.48m ,從撤力至棒速為0的過程中，金屬棒發(fā)熱1.12J。問撤力時(shí)棒速v3多大？
(1) v1="8m/s" (2) v2="8m/s" (3) v3=4m/s

試題分析：（1）恒力拉動(dòng)到勻速時(shí)：
F=mgsinθ+BIL
9=mgsinθ＋B２L２v1/R　
得v1=8m/s
（2）恒功率拉動(dòng)到勻速時(shí)：
F=P/v2
P/v2=mgsinθ＋B２L２v2/R
得v2=8m/s　　
（3）設(shè)撤力后棒向前滑行的最大距離為S,此過程發(fā)熱Q,則
m v32/2=" mg" S sinθ＋Q
v3=4m/s
點(diǎn)評(píng)：該題中金屬棒的運(yùn)功過程類似前面學(xué)習(xí)的機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)的過程，因此學(xué)習(xí)過程中前后知識(shí)要融匯貫通，平時(shí)注意加強(qiáng)訓(xùn)練，加深理解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，a、b是同種材料(非超導(dǎo)材料)制成的等長導(dǎo)體棒，靜止于水平面內(nèi)足夠長的光滑水平導(dǎo)軌上，b的質(zhì)量是a的2倍，勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里．若給a 4.5 J的初動(dòng)能使之向左運(yùn)動(dòng)，最后a、b速度相同且均為a初速度的，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，則整個(gè)過程中a棒產(chǎn)生的熱量最大值為(　　)
A．2 JB．1.5 J
C．3 JD．4.5 J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，頂角為90°的“∨”型光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上，M、N連線平行于斜面底端，導(dǎo)軌MO、NO的長度相等，M、N兩點(diǎn)間的距離L＝2m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場中。一根質(zhì)量m=0.4kg,粗細(xì)均勻、單位長度電阻值r＝0.5Ω/m的導(dǎo)體棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用，以速度v＝2m/s沿導(dǎo)軌向下勻速滑動(dòng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，從導(dǎo)體棒在MN時(shí)開始計(jì)時(shí)，

⑴t=0時(shí)，F(xiàn)=0，求斜面傾角θ；
⑵求0.2s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量q；
⑶求導(dǎo)體棒通過整個(gè)金屬導(dǎo)軌的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩根相距L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如右圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度V1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度V2向下勻速運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g.以下說法正確的是(　  　)
A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg＋B．cd桿所受摩擦力為零
C．回路中的電流強(qiáng)度為D．μ與V1大小的關(guān)系為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如右圖所示，兩跟相距L的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另兩跟與光滑導(dǎo)軌接觸的金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R。若要cd使桿恰好平衡，且靜止不動(dòng)，則ab桿應(yīng)向________方向運(yùn)動(dòng)，且其桿運(yùn)動(dòng)的速度大小是________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，下列說法中正確的是(　　)
A．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)
B．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢
C．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)
D．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，相距L=1m、電阻不計(jì)的平行光滑長金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌左端間接有阻值R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌所在平面垂直、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度d均為0.6m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=T、B2=0.8T�，F(xiàn)有電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體棒ab從邊界MN進(jìn)入磁場后始終以速度m/s作勻速運(yùn)動(dòng)，求：

⑴棒ab在磁場B1中時(shí)克服安培力做功的功率；
⑵棒ab經(jīng)過任意一個(gè)磁場B2區(qū)域過程中通過電阻R的電量；
⑶棒ab在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻R兩端電壓的有效值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d為0.5 m，左端通過導(dǎo)線與阻值為2 W的電阻R連接，右端通過導(dǎo)線與阻值為4 W的小燈泡L連接，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，CE長為2 m，CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖所示，在t＝0時(shí)，一阻值為2 W的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從ab位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒從ab位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：

（1）通過小燈泡的電流強(qiáng)度。
（2）恒力F的大小。
（3）金屬棒的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場．若第一次用時(shí)間t拉出，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電量為q1；第二次用2t時(shí)間拉出，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線截面的電量為q2，則W1     W2，q1     q2。（填>、<、=）

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