水平面上兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值R的電阻連接，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（見圖甲），導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場方向豎直向下，用與平軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，金屬桿從靜止開始運(yùn)動，電壓表的讀數(shù)發(fā)生變化，但最終將會保持某一數(shù)值U恒定不變；當(dāng)作用在金屬桿上的拉力變?yōu)榱硪粋�恒定值時，電壓表的讀數(shù)最終相應(yīng)地會保持另一個恒定值不變，U與F的關(guān)系如圖乙．若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金屬桿的電阻r=0.5Ω．（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）當(dāng)F=2.5N時，金屬桿最終勻速運(yùn)動的速度；
（3）在上述（2）情況中，當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動時，撤去拉力F，此后電阻R上總共產(chǎn)生的熱量．
精英家教網(wǎng)
（1）由部分電路歐姆定律I=
U
R
①
金屬桿所受安培力F安=BIL②
由于金屬桿勻速運(yùn)動F安=F③
從U-F圖象中取一點(diǎn)F=8N U=8V④
由①②③④式解得B=1T
（2）當(dāng)F=2.5N時，由圖象可得U=2.5V⑤
據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U+
U
R
r⑥
金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
   E=BLv     ⑦
由⑤⑥⑦式解得：v=10m/s
（3）撤去拉力后，金屬桿做減速運(yùn)動，最終靜止．
由能量轉(zhuǎn)化守恒定律知電路中產(chǎn)生總的熱量Q=
1
2
mv2⑧
電阻R產(chǎn)生的總熱量QR=
R
R+r
?Q⑨
由⑧⑨式解得QR=12.5J
答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T；
（2）當(dāng)F=2.5N時，金屬桿最終勻速運(yùn)動的速度是10m/s；
（3）撤去拉力F后電阻R上總共產(chǎn)生的熱量是12.5J．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平面上兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L=0.5m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R=0.5Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，現(xiàn)在給金屬桿施加一水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測量一次導(dǎo)體棒的速度，乙圖是根據(jù)所測數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的v-t圖象．
求：（1）力F的大小；
（2）t=2s時導(dǎo)體棒的加速度；
（3）估算3.2s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?塘沽區(qū)模擬）水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（如圖），金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)；均勻磁場豎直向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動．當(dāng)改變拉力的大小時，相對應(yīng)的勻速運(yùn)動速度v也會改變，v和F的關(guān)系如下圖．（取重力加速度g=9.8m/s2）

（1）金屬桿在勻速運(yùn)動之前做作什么運(yùn)動？
（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？
（3）由v-F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?威海模擬）如圖甲所示，水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接．導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿，金屬桿、導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動．當(dāng)改變拉力的大小時，相對應(yīng)的勻速運(yùn)動速度v也會變化，v和F的關(guān)系如圖乙所示．下列說法正確的是（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?濱州一模）水平面上兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值R的電阻連接，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（見圖甲），導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場方向豎直向下，用與平軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，金屬桿從靜止開始運(yùn)動，電壓表的讀數(shù)發(fā)生變化，但最終將會保持某一數(shù)值U恒定不變；當(dāng)作用在金屬桿上的拉力變?yōu)榱硪粋�恒定值時，電壓表的讀數(shù)最終相應(yīng)地會保持另一個恒定值不變，U與F的關(guān)系如圖乙．若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金屬桿的電阻r=0.5Ω．（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）當(dāng)F=2.5N時，金屬桿最終勻速運(yùn)動的速度；
（3）在上述（2）情況中，當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動時，撤去拉力F，此后電阻R上總共產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L=0.5m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R為0.5Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場豎直向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動．當(dāng)改變拉力的大小時，相對應(yīng)的勻速運(yùn)動速度v也會變化，v與F的關(guān)系如圖2．則：（g=10m/s2）
（1）金屬桿在勻速運(yùn)動之前做什么運(yùn)動？
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？
（3）金屬桿與導(dǎo)軌間的滑動摩擦因數(shù)為多少？
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案