（16分）如圖所示，兩根光滑的平行金屬導軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi)，相距L=0.5m，導軌的左端用R=3的電阻相連，導軌電阻不計，導軌上跨接一電阻r=1的金屬桿ab，質(zhì)量m=0.2kg，整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=2T，現(xiàn)對桿施加水平向右的拉力F=2N，使它由靜止開始運動，求：

（1）桿能達到的最大速度多大?

（2）若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中，R上總共產(chǎn)生了10.2J的電熱，則此過程中金屬桿ab的位移多大?                                              

                                                                     

（3）接（2）問，此過程中流過電阻R的電量？經(jīng)歷的時間？

 

【答案】

（1）  v=

（2）s=10m

（3）t =2.05s

 

【解析】（1）由題意得：, ,  v=……(4分)

（2）由     Q=3.4J........................(2分)

       FS=，  代入得：s=10m............(4分)

（3）電量q=.............(3分)

        

該過程由動量定理：FLqBL=mv0    得t =2.05s................(3分)

 

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場．導軌上有一個金屬棒，金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好，在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下，金屬棒沿導軌勻速上滑，則下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根光滑的平行金屬導軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi)，相距L=0.5m，導軌的左端用R=3Ω的電阻相連，導軌電阻不計，導軌上跨接一電阻r=1Ω的金屬桿ab，質(zhì)量m=0.2kg，整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B=2T，現(xiàn)對桿施加水平向右的拉力F=2N，使它由靜止開始運動，求：
（1）桿能達到的最大速度為多大？最大加速度為多大？
（2）桿的速度達到最大時，a、b兩端電壓多大？此時拉力的瞬時功率多大？
（3）若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中，R上總共產(chǎn)生了10.2J的電熱，則此過程中拉力F做的功是多大？此過程持續(xù)時間多長？
（4）若桿達到最大速度后撤去拉力，則此后R上共產(chǎn)生多少熱能？其向前沖過的距離會有多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根光滑的金屬導軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌下端接有電阻R，勻強磁場垂直于斜面向上，質(zhì)量為m的導體棒放在導軌上，并在沿斜面向上的恒力F作用下勻速向上滑，導軌及導體棒的電阻均可忽略．則對導體棒上升高度h的過程中的分析其中正確的是（　�。�
A、合外力對導體棒所做的功為零B、合外力對導體棒所做的功等于mgh和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和C、克服安培力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱D、恒力F所做的功等于mgh和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根光滑的平行金屬導軌處于同一水平面內(nèi)，相距0.3m，導軌左端PQ間用電阻R=0.2Ω相連接，導軌電阻不計，導軌上停放著一金屬桿MN，桿的電阻為0.1Ω，質(zhì)量為0.1kg，始終與導軌保持良好接觸，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感強度為0.5T．現(xiàn)對金屬桿施加適當?shù)乃搅�，使桿由靜止開始沿導軌勻加速運動，問：
（1）要使P點電勢高于Q點電勢，桿應向哪個方向運動？
（2）當金屬桿的速度v=2m/s時，電阻R上消耗的電功率多大？
（3）要使電阻R上的電壓每秒均勻增加0.05V，桿的加速度a應為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場．導軌上有一個金屬棒，金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好，在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下，金屬棒沿導軌勻速上滑，則下列說法正確的是（　�。�
A、拉力做的功等于棒的機械能的增量B、作用在金屬棒上各力的合力做功為零C、拉力與棒受到的磁場力的合力為零D、拉力做的功等于該金屬棒重力勢能的增量與回路產(chǎn)生的熱量之和

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