如圖（a），質(zhì)量為M=2kg的足夠長金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計(jì)，質(zhì)量為m=1.5kg的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，PQbc構(gòu)成矩形。棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.6，棒左側(cè)有兩個固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌bc段長為L=1m，開始時(shí)PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R=1Ω，右側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為R0=1Ω/m。以ef為界，其左側(cè)勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，右側(cè)勻強(qiáng)磁場水平向左，兩側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。在t=0時(shí)，一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。已知當(dāng)t1=0時(shí)，水平拉力F1=11N；當(dāng)t2=2s時(shí)，水平拉力F2=14.6N。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和金屬導(dǎo)軌加速度的大小；

（2）某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.5×102J，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W=1.5×102J，求導(dǎo)軌動能的增加量；

（3）請?jiān)趫D（b）的坐標(biāo)系中畫出拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線，并要求在坐標(biāo)軸上標(biāo)出圖線關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值（要求寫出分析過程）。

                                      

解：（1）導(dǎo)軌在水平方向受外力F，安培力，摩擦力。其中

由牛頓定律

取 ，

代入上式得    a=1m/s2 ，  B=2.37T                                      （5分）

（2）設(shè)在此過程中導(dǎo)軌運(yùn)動距離s，由動能定理
            
由于摩擦力，所以摩擦力做功

==27m                   （5分）

 （3） 最大值對應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)（1，15.5）    （4分）    

漸近線過坐標(biāo)點(diǎn)（0，11）        （2分）

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，質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)加速電壓U1，加速后，在水平方向沿O1O2垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場．已知形成偏轉(zhuǎn)電場的平行板電容器的極板長為L（不考慮電場邊緣效應(yīng)），兩極板間距為d，O1O2為兩極板的中線，P是足夠大的熒光屏，且屏與極板右邊緣的距離也為L．求：
（1）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度v的大��；
（2）若偏轉(zhuǎn)電場兩板間加恒定電壓，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后正好打中屏上的A點(diǎn)，A點(diǎn)與極板M在同一水平線上，求偏轉(zhuǎn)電場所加電壓U2；
（3）若偏轉(zhuǎn)電場兩板間的電壓按如圖乙所示作周期性變化，要使電子經(jīng)加速電場后在t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后水平擊中A點(diǎn)，試確定偏轉(zhuǎn)電場電壓U0以及周期T分別應(yīng)該滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一質(zhì)量為M，長為L的木板，放在光滑的水平地面上，在木板的右端放一質(zhì)量為m的小木塊，用一根不可伸長的輕繩通過光滑的定滑輪分別與m、M連接，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ．開始時(shí)木塊和木板靜止，現(xiàn)用水平向右的拉力F作用在M上，將m拉向木板左端的過程中，拉力至少做功為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球C用輕繩懸掛在O點(diǎn)．小球下方有一質(zhì)量為2m的平板車B靜止在光滑水平地面上，小球的位置比車板略高．一質(zhì)量為m的物塊A以大小為v0的初速度向左滑上平板車，此時(shí)A、C間的距離為d．一段時(shí)間后，物塊A與小球C發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)兩者的速度互換，且碰撞時(shí)間極短．已知物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．
（1）若A碰C之前物塊與平板車已達(dá)共同速度，要使碰后小球能繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動，輕繩的長度l應(yīng)滿足什么條件？
（2）若A碰C之前物塊與平板車已達(dá)共同速度，求d和v0之間滿足的關(guān)系和碰后物塊與平板車最后共同的速度v．
（3）若A碰C之前物塊與平板車未達(dá)共同速度，求碰后物塊與平板車最后共同的速度v與v0和d的關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?湖南模擬）（1）現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關(guān)系為λa＞λb＞λt，用b光束照射某種金屬時(shí)，恰能發(fā)生光電效應(yīng)．若分別用a、b、c光束照射該金屬，則可以斷定
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．（填入選項(xiàng)前的字母）
A．a(chǎn)光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)
B．c光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)
C．a(chǎn)光束照射時(shí)，釋放出的光電子數(shù)目最多
D．c光束照射時(shí)，釋放出的光電子的最大初動能最大
（2）如圖所示，一質(zhì)量為m的長木板B放在光滑水平面上，在其右端放一質(zhì)量為M的小滑塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)），m＜M，A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A開始向左運(yùn)動，B開始向右運(yùn)動，最后A不會滑離B，設(shè)重力加速度為g，求
①A、B最后的速度大小和方向；
②長木板B向右運(yùn)動到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí)小滑塊A的速度大小和所經(jīng)歷的時(shí)間．

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同步練習(xí)冊答案