如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導軌，間距L=2.0m，R是連在導軌一端的電阻，質(zhì)量m=1.0kg的導體棒ab垂直跨在導軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連。導軌所在空間有磁感應強度B=0.50T、方向豎直向下的勻強磁場。從t=0開始對導體棒ab施加一個水平向左的拉力，使其由靜止開始沿導軌向左運動，電壓傳感器測出R兩端的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示，其中OA、BC段是直線，AB段是曲線。假設在1.2s以后拉力的功率P=4.5W保持不變。導軌和導體棒ab的電阻均可忽略不計，導體棒ab在運動過程中始終與導軌垂直，且接觸良好。不計電壓傳感器對電路的影響。g取10m/s2。求：
（1）導體棒ab最大速度vm的大小；
（2）在1.2s~2.4s的時間內(nèi)，該裝置總共產(chǎn)生的熱量Q；
（3）導體棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ和電阻R的值。
解：（1）從乙圖可知，t=2.4s時R兩端的電壓達到最大，Um=1.0V，由于導體棒內(nèi)阻不計，故Um=Em=BLvm=1.0V
所以 ①
（2）因為，而B、L為常數(shù)，所以，在0~1.2s內(nèi)導體棒做勻加速直線運動。設導體棒在這段時間內(nèi)加速度為a。設t1=1.2s時導體棒的速度為v1，由乙圖可知此時電壓U1=0.90V
因為 ②
所以
在1.2s~2.4s時間內(nèi)，根據(jù)功能原理③ 
所以J
（3）導體棒做勻加速運動的加速度
當t=1.2s時，設拉力為F1，則有
同理，設t=2.4s時拉力為F2，則有
根據(jù)牛頓第二定律有

④
⑤
⑥ 
又因為 ⑦    
 ⑧  
⑨ 
由④⑤⑥⑦⑧⑨，代入數(shù)據(jù)可求得：R=0.4Ω，
練習冊系列答案
相關(guān)習題

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（2013?湖南模擬）如圖甲所示，MN為很大的薄金屬板（可理解為無限大），金屬板原來不帶電．在金屬板的右側(cè)，距金屬板距離為d的位置上放入一個帶正電、電荷量為q的點電荷，由于靜電感應產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布．P是點電荷右側(cè)，與點電荷之間的距離也為d的一個點，幾位同學想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難．幾位同學經(jīng)過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的．圖乙中兩異號點電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線．由此他們分別求出了P點的電場強度大小，一共有以下四個不同的答案（k為靜電力常量），其中正確的是（　�。�

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如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導軌，間距L=2.0m，R是連在導軌一端的電阻，質(zhì)量m=1.0kg的導體棒ab垂直跨在導軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連．導軌所在空間有磁感應強度B=0.50T、方向豎直向下的勻強磁場．從t=0開始對導體棒ab施加一個水平向左的拉力，使其由靜止開始沿導軌向左運動，電壓傳感器測出R兩端的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示，其中OA、BC段是直線，AB段是曲線．假設在1.2s以后拉力的功率P=4.5W保持不變．導軌和導體棒ab的電阻均可忽略不計，導體棒ab在運動過程中始終與導軌垂直，且接觸良好．不計電壓傳感器對電路的影響．g取10m/s2．求：
（1）導體棒ab最大速度vm的大小；
（2）在1.2s～2.4s的時間內(nèi)，該裝置總共產(chǎn)生的熱量Q；
（3）導體棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ和電阻R的值．
精英家教網(wǎng)

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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，MN為一原來不帶電的導體棒，q為一帶電量恒定的點電荷，當達到靜電平衡后，導體棒上的感應電荷在棒內(nèi)P點處產(chǎn)生的場強大小為E1，p點的電勢為U1．現(xiàn)用一導線將導體棒的N端接地，其它條件不變，如圖乙所示，待靜電平衡后，導體棒上的感應電荷在棒內(nèi)P點處產(chǎn)生的場強為E2，P點的電勢為U2，則（　�。�

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精英家教網(wǎng)如圖甲所示，MN為很大的薄金屬板（可理解為無限大），金屬板原來不帶電．在金屬板的右側(cè)，距金屬板距離為d的位置上放入一個帶正電、電荷量為q的點電荷，由于靜電感應產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布．P是點電荷右側(cè)，與點電荷之間的距離也為d的一個點，幾位同學想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難．幾位同學經(jīng)過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的．圖乙中兩異號點電荷電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線．由此他們分別求出了P點的電場強度大小，一共有以下四個不同的答案（k為靜電力常量），其中正確的是（　�。�
A、
8kq
9d2
B、
kq
d2
C、
3kq
4d2
D、
10kq
9d2

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年山東省淄博市高三上學期期末物理試卷（解析版） 題型：計算題

（13分）如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導軌，間距L＝2.0m；R是連在導軌一端的電阻，質(zhì)量m＝1.0kg的導體棒ab垂直跨在導軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連。導軌所在空問有磁感應強度B＝0.5T、方向豎直向下的勻強磁場。從t＝0開始對導體棒ab施加一個水平向左的外力F，使其由靜止開始沿導軌向左運動，電壓傳感器測出R兩端的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示，其中OA段是直線，AB段是曲線、BC段平行于時間軸。假設在從1.2s開始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不變。導軌和導體棒ab的電阻均可忽略不計，導體棒ab在運動過程中始終與導軌垂直，且接觸良好。不計電壓傳感器對電路的影響（g＝10m/s2）。求

（1）導體棒ab做勻變速運動的加速度及運動過程中最大速度的大��；   

（2）在1.2s~2.4s的時間內(nèi)，該裝置產(chǎn)生的總熱量Q；

（3）導體棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ和電阻R的值。

 

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