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(10分)如圖甲所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=0.50m,一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,與軌道垂直,電阻r=0.25Ω。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。t=0時(shí)刻,對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F,使之由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動,運(yùn)動過程中電路中的電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計(jì),g取10m/s2,求:   

(1)4.0s末金屬棒ab瞬時(shí)速度的大��;

(2)4.0s末力F的瞬時(shí)功率。

 

【答案】

(1)2m/s     (2)1.9W

【解析】

試題分析:(1)由圖乙可得:    (1)

根據(jù)     (2)

      (3)

聯(lián)立(1)-(3)得:   (4)

(2)由和感應(yīng)電流與時(shí)間的線性關(guān)系可知,金屬棒做初速度為0的勻加速運(yùn)動,

由運(yùn)動規(guī)律:        (5)

得:金屬棒加速度               (6)

對金屬棒受力分析,并由牛頓運(yùn)動定律:

          (7)

其中:         (8)

        (9)

聯(lián)立(1)(6)(7)(8)(9)得:

考點(diǎn):電磁感應(yīng)定律,閉合回路歐姆定律,牛頓運(yùn)動定律

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?惠州三模)如圖甲所示,足夠長的金屬導(dǎo)軌MN和PQ與一阻值為R的電阻相連,平行地放在水平桌面上,質(zhì)量為m的金屬桿ab可以無摩擦地沿導(dǎo)軌運(yùn)動.導(dǎo)軌與ab桿的電阻不計(jì),導(dǎo)軌寬度為L.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過整個(gè)導(dǎo)軌平面.現(xiàn)給金屬桿ab一個(gè)初速度v0,使ab桿向右滑行.回答下列問題:
(1)簡述金屬桿ab的運(yùn)動狀態(tài),并在圖乙中大致作出金屬桿的v-t圖象;
(2)求出回路的最大電流值Im并指出金屬桿中電流流向;
(3)當(dāng)滑行過程中金屬桿ab的速度變?yōu)関時(shí),求桿ab的加速度a;
(4)電阻R上產(chǎn)生的最大熱量Qm

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,足夠長的固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán).現(xiàn)在沿桿方向給小環(huán)施加一個(gè)拉力F,使小環(huán)由靜止開始運(yùn)動.已知拉力F及小環(huán)速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,重力加速度g取l0m/s2.則以下判斷正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,足夠長的固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán),沿桿方向給環(huán)施加一個(gè)拉力F,使環(huán)由靜止開始沿桿向上運(yùn)動,已知拉力F及小環(huán)速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2.則以下判斷正確的是( �。�

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=0.50m,一端接有阻值R=1.0Ω的電阻.質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,與軌道垂直,電阻r=0.25Ω.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.t=0時(shí)刻,對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F,使之由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動,運(yùn)動過程中電路中的電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.電路中
其他部分電阻忽略不計(jì),g取10m/s2,求:
(1)4.0s末金屬棒ab瞬時(shí)速度的大小;
(2)4.0s末力F的瞬時(shí)功率.

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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,足夠長的固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán),小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運(yùn)動,推力F及小環(huán)速度v隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,取重力加速度g=10m/s2.則以下判斷正確的是( �。�
A、小環(huán)的質(zhì)量是l kgB、細(xì)桿與地面間的傾角是30°C、前4s內(nèi)小環(huán)機(jī)械能的增量是12.5JD、前4s內(nèi)拉力F的最大功率是4.25W

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同步練習(xí)冊答案
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