如圖，在一水平面內(nèi)有兩根平行的金屬導軌Nd、Ke，其電阻不計，導軌上有一根金屬棒bc，長L=0.5m，質(zhì)量m=0.1kg，與導軌接觸良好，可在導軌上無摩擦地滑動，bc的電阻R=0.2Ω．豎直向上的勻強磁場磁感應強度B=0.1T，導軌的右端接有電阻R0=0.3Ω，導軌左端足夠長．
（1）給棒bc外加一個水平向左的拉力，使其從靜止開始向左作加速度為a=4m/s2的勻變速直線運動，運動到5s末時，這個拉力為多大？
（2）若把拉力剛作用于靜止的bc棒的時刻取為計時的0時刻，拉力大小變化規(guī)律為F=（2.5×10-2t+0.5）N，式中t的單位是秒，拉力的方向水平向左，經(jīng)過一段時間，力F對bc棒做功54J，試論證在這段時間內(nèi)電阻R0上的發(fā)熱量小于32.4J．
（3）在第（2）問的條件下，bc棒的加速度只能是以下兩種情況中一種．請你判斷哪種情況是正確的，并按相應要求作答：（不要求寫出作判斷的推理過程）
（Ⅰ）bc的加速度恒定（請求出這個加速度的大�。�
（Ⅱ）bc的加速度變化（請定性地指出這個加速度的增減情況）
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（1）v=at=20m/s       
F-F安=ma         
則F-
B2L2v
R+R0
=ma        
代入數(shù)據(jù)解得F=0.5N．                
（2）證明：根據(jù)動能定理
WF-Q總=△EK
因為Q總=I2(R0+R)t    QR0=I2R0t
解得Q總=
5
3
QR0
則54-
5
3
QR0=△EK＞0
QR0＜32.4J．
（3）（Ⅰ）正確      
v=at 
F-F安=ma     
則F=
B2L2v
R+R0
+ma
F=0.005at+0.1a
F=2.5×10-2t+0.5     則0.1a=0.5
解得a=5m/s2．
答：（1）拉力為0.5N．
（2）證明如上．
（3）（Ⅰ）正確，加速度的大小為5m/s2．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

翼型飛行器有很好的飛行性能．其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣阻力都受到影響．同時通過控制動力的大小而改變飛行器的飛行狀態(tài)．已知：飛行器的動力F始終與飛行方向相同，空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，即F1=C1v2；空氣阻力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，即F2=C2v2．其中C1、C2相互影響，可由運動員調(diào)節(jié)，滿足如圖1所示的關系．飛行員和裝備的總質(zhì)量為90kg．重力加速度取g=10m/s2．
（1）若飛行員使飛行器以v1=10
3
m/s速度在空中沿水平方向勻速飛行，如圖2所示．則飛行器受到動力F大小為多少？
（2）若飛行員關閉飛行器的動力，使飛行器勻速滑行，且滑行速度v2與地平線的夾角θ=30°，如圖3所示，則速度v2的大小為多少？（結果可用根式表示）
（3）若飛行員使飛行器在空中的某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖4所示，在此過程中C2只能在1.75～2.5N?s2/m2之間調(diào)節(jié)，且C1、C2的大小與飛行器的傾斜程度無關．則飛行器繞行一周動力F做功的最小值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在一水平面內(nèi)有兩根平行的金屬導軌Nd、Ke，其電阻不計，導軌上有一根金屬棒bc，長L=0.5m，質(zhì)量m=0.1kg，與導軌接觸良好，可在導軌上無摩擦地滑動，bc的電阻R=0.2Ω．豎直向上的勻強磁場磁感應強度B=0.1T，導軌的右端接有電阻R0=0.3Ω，導軌左端足夠長．
（1）給棒bc外加一個水平向左的拉力，使其從靜止開始向左作加速度為a=4m/s2的勻變速直線運動，運動到5s末時，這個拉力為多大？
（2）若把拉力剛作用于靜止的bc棒的時刻取為計時的0時刻，拉力大小變化規(guī)律為F=（2.5×10-2t+0.5）N，式中t的單位是秒，拉力的方向水平向左，經(jīng)過一段時間，力F對bc棒做功54J，試論證在這段時間內(nèi)電阻R0上的發(fā)熱量小于32.4J．
（3）在第（2）問的條件下，bc棒的加速度只能是以下兩種情況中一種．請你判斷哪種情況是正確的，并按相應要求作答：（不要求寫出作判斷的推理過程）
（Ⅰ）bc的加速度恒定（請求出這個加速度的大小）
（Ⅱ）bc的加速度變化（請定性地指出這個加速度的增減情況）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在一水平面內(nèi)有兩根平行的金屬導軌、，其電阻不計，導軌上有一根金屬棒，長，質(zhì)量，與導軌接觸良好，可在導軌上無摩擦地滑動，的電阻。豎直向上的勻強磁場磁感應強度，導軌的右端接有電阻，導軌左端足夠長。

（1）給棒外加一個水平向左的拉力，使其從靜止開始向左作加速度為的勻變速直線運動，運動到末時，這個拉力為多大？

（2）若把拉力剛作用于靜止的棒的時刻取為計時的時刻，拉力大小變化規(guī)律為，式中的單位是秒，拉力的方向水平向左，經(jīng)過一段時間，力對棒做功，試論證在這段時間內(nèi)電阻上的發(fā)熱量小于。

（3）在第（2）問的條件下，棒的加速度只能是以下兩種情況中一種。請你判斷哪種情況是正確的，并按相應要求作答：（不要求寫出作判斷的推理過程）

（Ⅰ）的加速度恒定（請求出這個加速度的大小）

（Ⅱ）的加速度變化（請定性地指出這個加速度的增減情況）

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年上海市青浦區(qū)高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖，在一水平面內(nèi)有兩根平行的金屬導軌Nd、Ke，其電阻不計，導軌上有一根金屬棒bc，長L=0.5m，質(zhì)量m=0.1kg，與導軌接觸良好，可在導軌上無摩擦地滑動，bc的電阻R=0.2Ω．豎直向上的勻強磁場磁感應強度B=0.1T，導軌的右端接有電阻R=0.3Ω，導軌左端足夠長．
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（Ⅱ）bc的加速度變化（請定性地指出這個加速度的增減情況）

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