【題目】如圖（a）所示，平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ光滑且足夠長，固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L＝0．25 m，電阻R＝0．5 Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m＝0．1 kg、電阻r＝0．1 Ω的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示．試分析與求：　　

（1）分析證明金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；

（2）求金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度；

（3）寫出外力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；

（4）求第2．5 s末外力F的瞬時(shí)功率．

【答案】（1）見解析 （2）2．4 m/s2（3）F＝0．04t＋0．24 N （4）2．04 W

【解析】試題分析：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律，求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；再根據(jù)閉合電路可求出電阻兩端的電壓，從而分析得出速度與時(shí)間的關(guān)系，即可求解；（2）根據(jù)電壓與時(shí)間的關(guān)系，從而確定速度與時(shí)間的關(guān)系式，進(jìn)而得出加速度的大��；（3）根據(jù)牛頓第二定律，與安培力大小表達(dá)式，即可求解；（4）由功率的表達(dá)式，從而得出安培力的功率，即可求解．

（1）因?yàn)?/span>， ，因U隨時(shí)間均勻變化，

故v也隨時(shí)間均勻變化，金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

（2）由圖象:

則金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度：

（3）由牛頓第二定律

（4）第2．5 s末外力F的瞬時(shí)功率

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：

【題目】科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造了社會(huì)進(jìn)步的強(qiáng)大推動(dòng)力，青少年應(yīng)當(dāng)崇尚科學(xué)，下列敘述中正確的是

A. 安培提出“分子電流假說”揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)

B. 歐姆發(fā)現(xiàn)了電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律

C. 庫侖借助扭秤裝置總結(jié)出了點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，并最早用實(shí)驗(yàn)測(cè)得元電荷e的數(shù)值

D. 法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并首先提出了場(chǎng)的觀點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一根直導(dǎo)線南北放置，當(dāng)導(dǎo)線中開始通以由北向南的電流時(shí)，在直導(dǎo)線上方放置的小磁針的N極將（）

A. 由北向東偏轉(zhuǎn) B. 由北向西偏轉(zhuǎn)

C. 由南向東偏轉(zhuǎn) D. 由南向西偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。

(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋__________________。

(2)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s。（g=9.8m/s2）

(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每個(gè)格的邊長L＝5cm，通過實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_______m/s；B點(diǎn)的豎直分速度為_______m/s。（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的平板車P，平板車上有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊Q(大小不計(jì))，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平地面上。一條不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為R，一端懸于Q正上方高也為R處，另一端系一質(zhì)量同樣為m的小球(大小不計(jì))。今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞時(shí)間極短，且無機(jī)械能損失。已知Q離開平板車時(shí)速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ， M＝4m，重力加速度為g，求：

(1)小球與Q碰前的速度大��；

(2)小物塊Q離開平板車時(shí)，平板車的速度大小；

(3)平板車P的長度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用渦流冶煉金屬的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)過程能在___________中進(jìn)行，這樣就能防止___________進(jìn)入金屬，可以冶煉高質(zhì)量的___________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】探測(cè)地雷的探雷器是利用渦流工作的，士兵手持一個(gè)長柄線圈從地面掃過，線圈中___________有的電流．如果地下埋著___________，金屬中會(huì)感應(yīng)出___________，渦流的___________又會(huì)反過來影響線圈中的___________，使儀器報(bào)警．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬板長均為0.2m，兩板間的電壓U=100V，下極板接地，金屬板右側(cè)緊貼磁場(chǎng)的左邊界MN，MN的右邊為足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.01T，方向垂直紙面向里，現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷的以速度，沿兩板中線OO′從平行金屬板的左側(cè)射入電場(chǎng)中，磁場(chǎng)邊界MN與中線OO′垂直，已知帶電粒子的荷質(zhì)比為,粒子的重力和粒子間相互作用力均可忽略不計(jì)，若射入電場(chǎng)的帶電粒子恰能從平行金屬板的邊緣穿出電場(chǎng)射入磁場(chǎng)中，則下列說法正確的是

A. 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為

B. 帶電粒子射出磁場(chǎng)后最終能返回到O點(diǎn)

C. 帶電粒子射出電場(chǎng)的速度大小

D. 對(duì)于所有經(jīng)過電場(chǎng)射入磁場(chǎng)的帶電粒子，其射入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)和射出磁場(chǎng)的出射點(diǎn)間的距離都為0.2m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于狹義相對(duì)論兩個(gè)基本假設(shè)的說法，正確的是( )

A．相對(duì)性原理只適用于力學(xué)規(guī)律，其他規(guī)律就不成立了

B．伽利略相對(duì)性原理就是狹義相對(duì)性原理

C．光速不變?cè)碇皇羌僭O(shè)，沒有科學(xué)實(shí)驗(yàn)依據(jù)

D．光速不變?cè)硎菍?duì)伽利略變換的否定

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