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=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(duì)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(dòng)，運(yùn)動(dòng)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。
（1）由圖乙可得：t=4.0s時(shí)，I=0.8A。
根據(jù)              

（2）由和感應(yīng)電流與時(shí)間的線性關(guān)系可知，金屬棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
由運(yùn)動(dòng)規(guī)律      
解得4.0s內(nèi)金屬棒的加速度大小a =0.5m/s2
對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：
      
又           
解得F="0.95N"
根據(jù)  解得     P="1.9W "
略
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）相距為L的兩光滑平行導(dǎo)軌與水平面成θ角放置．上端連接一阻值為R的電阻，其他電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，如圖所示。由靜止釋放導(dǎo)體棒ab，求：

（1）導(dǎo)體棒ab可達(dá)的最大速度vm；
（2）導(dǎo)體棒ab的速度為v=vm/3時(shí)的加速度a；
（3）回路產(chǎn)生的最大電功率Pm。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量1kg的單匝均勻正方形銅線框，在1位置以速度v0＝2m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)t＝0，此時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢0.8V，在t＝3s時(shí)刻線框到達(dá)2位置開始離開勻強(qiáng)磁場。此過程中v-t圖象如圖（b）所示，那么恒力F的大小為_______ N，線框完全離開磁場的瞬間位置3速度為________ m/s。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(11分)如圖11所示，兩根電阻忽略不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.6m。電阻R=2Ω，金屬桿MN阻值r=1Ω，當(dāng)用外力F拉著金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速滑動(dòng)，速度v=10m/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為3V。求：
（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少？
（2）導(dǎo)體桿MN所受的拉力多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD上端接有電阻R，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，如圖所示。一質(zhì)量為m的金屬桿ab橫跨在平行導(dǎo)軌上，且ab與導(dǎo)軌接觸良好。若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升，在不計(jì)金屬桿ab與導(dǎo)軌電阻，不計(jì)摩擦的情況下，則

A．拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱
B．拉力F與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱
C．拉力F與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱及桿ab重力勢能增加量的和
D．拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱及桿ab重力勢能增加量和安培力做功的和

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為電磁流量計(jì)原理示意圖,在非磁性材料做成的圓形管道上加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,已知管中有導(dǎo)電液體流過時(shí),管壁上a、b兩點(diǎn)間的電勢分別為且，管道直徑為D，電流方向向左，則（  ）

A.管內(nèi)自由電荷運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向向左，且為正離子
B.管內(nèi)自由電荷運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向向右，且為負(fù)離子
C.液體流量
Q.液體流量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，相距為L的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌一端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌本身的電阻不計(jì)，一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上，如圖所示。現(xiàn)對(duì)金屬棒施一恒力F，使其從靜止開始運(yùn)動(dòng)。求：

（1）運(yùn)動(dòng)中金屬棒的最大速度為多大？
（2）金屬棒的速度為最大速度的四分之一時(shí),
①求ab金屬棒的加速度
②求安培力對(duì)ab金屬棒做功的功率

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖14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(dòng).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：

圖14
(1)簡述金屬桿ab的運(yùn)動(dòng)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)?i>v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：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示存在范圍足夠大的磁場區(qū)，虛線OO′為磁場邊界，左側(cè)為豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，右側(cè)為豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場區(qū)，B1＝B2＝B.有一質(zhì)量為m且足夠長的U形金屬框架MNPQ平放在光滑的水平面上，框架跨過兩磁場區(qū)，磁場邊界OO′與框架的兩平行導(dǎo)軌MN、PQ垂直，兩導(dǎo)軌相距L，一質(zhì)量也為m的金屬棒垂直放置在右側(cè)磁場區(qū)光滑的水平導(dǎo)軌上，并用一不可伸長的繩子拉住，繩子能承受的最大拉力是F0，超過F0繩子會(huì)自動(dòng)斷裂，已知棒的電阻是R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，t＝0時(shí)刻對(duì)U形金屬框架施加水平向左的拉力F讓其從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
(1) 求在繩未斷前U形金屬框架做勻加速運(yùn)動(dòng)t時(shí)刻水平拉力F的大��；繩子斷開后瞬間棒的加速度．
(2) 若在繩子斷開的時(shí)刻立即撤去拉力F，框架和導(dǎo)體棒將怎樣運(yùn)動(dòng)，求出它們的最終狀態(tài)的速度．
(3) 在(2)的情景下，求出撤去拉力F后棒上產(chǎn)生的電熱和通過導(dǎo)體棒的電量．

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