足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ表面粗糙，與水平面間的夾角370，間距為1.0m，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為4.0T，PM間電阻8.0。質(zhì)量為2.0kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，其他電阻不計(jì)。用恒力沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，8s末桿運(yùn)動(dòng)剛好達(dá)到最大速度為8m/s，這8s內(nèi)金屬桿的位移為48m，(g=10m/s2,cos370=0.8,sin370=0.6)
求：

（1）金屬桿速度為4.0m/s時(shí)的加速度大小。
（2）整個(gè)系統(tǒng)在8s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

（1）　　（2）

解析試題分析：（1）對金屬桿進(jìn)行受力分析：受有重力、垂直軌道向上的支持力、沿軌道向上的摩擦力、沿軌道向下的恒力F、沿軌道向上的安培力，如圖所示。

根據(jù)牛頓第二定律得：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：
歐姆定律可得：
所以　
當(dāng)時(shí)　　　則

解得：
當(dāng)時(shí)，有

解得：
（2）對整個(gè)過程，由功能關(guān)系得：

解得：
考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)與電路、動(dòng)力學(xué)、功能關(guān)系，意在考查考生的綜合分析能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，在豎直放置的半徑為R的光滑絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量m，帶電量為＋q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對管壁恰好無壓力，則圓心點(diǎn)電荷帶電量Q＝________.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為d，導(dǎo)軌所在平面與水平面成θ角，M、P間接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，以速度v勻速向上運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸，重力加速度為g，求：

（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E；
（2）通過電阻R電流I；
（3）拉力F的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103 kg的汽車，正以10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個(gè)ABC路段的v－t圖象如圖乙所示(在t＝15s處水平虛線與曲線相切)，運(yùn)動(dòng)過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持20kW不變，假設(shè)汽車在兩個(gè)路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大�。�

(1)求汽車在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力Ff1；
(2)求汽車剛好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度a；
(3)求BC路段的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

半徑為R的光滑半圓環(huán)形軌道固定在豎直平面內(nèi)，從與半圓環(huán)相吻合的光滑斜軌上高h(yuǎn)=3R處，釋放一個(gè)小球，小球的質(zhì)量為m，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最低點(diǎn)A，又達(dá)到最高點(diǎn)B，如圖所示。求：

(1)小球到A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度大小、；
(2)小球到A、B兩點(diǎn)時(shí)，圓軌道對小球的彈力、大小；
(3)、大小之差△F

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，斜面和水平面由一小段光滑圓弧連接，斜面的傾角為37°，一質(zhì)量為0.5kg的物塊從斜面上距斜面底端B點(diǎn)5m處的A點(diǎn)由靜止釋放．已知物塊與水平面和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

（1）物塊在水平面上滑行的時(shí)間為多少？
（2）若物塊開始靜止在水平面上距B點(diǎn)10m 的C點(diǎn)處，用大小為4.5N的水平恒力向右拉該物塊，到B點(diǎn)撤去此力，物塊第一次到A點(diǎn)時(shí)的速度為多大？
（3）若物塊開始靜止在水平面上距B點(diǎn)10m 的C點(diǎn)處，用大小為4.5N的水平恒力向右拉該物塊，欲使物塊能到達(dá)A點(diǎn)，水平恒力作用的最短距離為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，在坐標(biāo)系xoy的第二象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E第三象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場I，y軸右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場Ⅱ，I、Ⅱ磁場的方向均垂直于紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子自P（）點(diǎn)由靜止釋放，沿垂直于x軸的方向進(jìn)入磁場I，接著以垂直于y軸的方向進(jìn)入磁場Ⅱ，不計(jì)粒子重力．

（l）求磁場I的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；
（2）若磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=B1，粒子從磁場Ⅱ再次進(jìn)入電場，求粒子第二次離開電場時(shí)的橫坐標(biāo)；
（3）若磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=3B1，求粒子在第一次經(jīng)過y軸到第六次經(jīng)過y軸的時(shí)間內(nèi)，粒子的平均速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）、如圖所示，固定的光滑平臺(tái)左端固定有一光滑的半圓軌道，軌道半徑為R，平臺(tái)上靜止放著兩個(gè)滑塊A、B，其質(zhì)量mA=m，mB=2m，兩滑塊間夾有少量炸藥。平臺(tái)右側(cè)有一小車，靜止在光滑的水平地面上，小車質(zhì)量M=3m，車長L=2R，車面與平臺(tái)的臺(tái)面等高，車面粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ="0.2" ，右側(cè)地面上有一立樁，立樁與小車右端的距離為S，S在0<S<2R的范圍內(nèi)取值，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到立樁處立即被牢固粘連。點(diǎn)燃炸藥后，滑塊A恰好能夠通過半圓軌道的最高點(diǎn)D，滑塊B沖上小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn)，炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì)，爆炸的時(shí)間極短，爆炸后兩個(gè)滑塊的速度方向在同一水平直線上，重力加速度為g=10m/s2。求：

（1）滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn)C受到軌道的支持力FN。
（2）炸藥爆炸后滑塊B的速度大小VB。
（3）請討論滑塊B從滑上小車在小車上運(yùn)動(dòng)的過程中，克服摩擦力做的功Wf與S的關(guān)系。

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