如圖所示，兩根豎直固定的足夠長的金屬導軌ad和bc相距L=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和EF的質(zhì)量均為m=10-2kg，可沿導軌無摩擦地滑動，MN桿和EF桿的電阻均為0.2Ω（豎直金屬導軌的電阻不計），EF桿放置在水平絕緣平臺上，整個裝置處于勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導軌平面向里，磁感應強度B=1.0T，現(xiàn)讓MN桿在恒定拉力作用下由靜止開始向上加速運動，當MN桿加速到最大速度時，EF桿對絕緣平臺的壓力為零（g取10m/s2）
（1）定性說明在達到最大速度前MN桿的運動性質(zhì)（不用說明理由）；
（2）達到最大速度時，拉力對MN桿做功的功率為多大？
分析：（1）MN桿在恒定拉力作用下，加速度方向向上，速度增加，感應電動勢增大，電流增大，安培力增大，則加速度減小，做加速度逐漸減小的加速運動．
（2）當達到最大速度時，拉力等于重力和安培力之和，根據(jù)切割產(chǎn)生的感應電動勢公式、安培力大小公式、閉合電路歐姆定律求出最大速度，從而求出拉力做功的功率．
解答：解：（1）MN桿做變加速運動，加速度逐漸減小，速度逐漸增大． 
（2）對MN桿：F=mg+F安．
對EF桿：F安=mg
所以F=2mg．
F安=BIL
I=
BLv
2R
．
v=
2mgR
B2L2
=1m/s
P=Fv=0.1W．
答：（1）MN桿做變加速運動，加速度逐漸減小，速度逐漸增大．
（2）達到最大速度時，拉力對MN桿做功的功率為0.1W．
點評：解決本題的關(guān)鍵通過物體的受力判斷物體的運動規(guī)律，知道當加速度為零時，速度最大．
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，兩個完全相同的球，重力大小均為G，兩球與水平地面間的動摩擦因數(shù)都為μ，且假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，一根輕繩兩端固結(jié)在兩個球上，在繩的中點施加一個豎直向上的拉力，當繩被拉直后，兩段繩間的夾角為α．問當F至少為多大時，兩球?qū)l(fā)生滑動？

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科目：高中物理 來源： 題型：038

如圖所示，磁場方向豎直且足夠大，水平放置的光滑平行金屬導軌由寬窄兩部分連接而成，寬者間距是窄者的2倍．兩根質(zhì)量相同的金屬棒ab、cd均垂直導軌平面．現(xiàn)給ab一水平向左的初速v0同時使cd不動時，ab整個運動過程產(chǎn)生熱量為Q．那么，當cd不固定時，ab以v0起動后的全過程中一共產(chǎn)生多少熱量(設(shè)導軌很長，cd也不會跑到寬軌上)？

 

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

如圖所示，磁場方向豎直且足夠大，水平放置的光滑平行金屬導軌由寬窄兩部分連接而成，寬者間距是窄者的2倍．兩根質(zhì)量相同的金屬棒ab、cd均垂直導軌平面．現(xiàn)給ab一水平向左的初速v0同時使cd不動時，ab整個運動過程產(chǎn)生熱量為Q．那么，當cd不固定時，ab以v0起動后的全過程中一共產(chǎn)生多少熱量(設(shè)導軌很長，cd也不會跑到寬軌上)？

 

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科目：高中物理 來源：江蘇南通地區(qū)2009高考物理第二輪復習教學案人教版 人教版 題型：038

如圖所示，兩個完全相同的小球，重力大小為G．兩球與水平地面間的動摩擦因數(shù)都為μ．一根輕繩兩端固結(jié)在兩個球上．在繩的中點施加一個豎直向上的拉力，當繩被拉直時，兩段繩間的夾角為α，問當F至少多大時，兩球?qū)l(fā)生滑動？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩個完全相同的球，重力大小均為G，兩球與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，且假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，一根輕繩兩端固結(jié)在兩個球上，在繩的中點施加一個豎直向上的拉力，當繩被拉直后，兩段繩間的夾角為α，問當F至少為多少時，兩球?qū)l(fā)生滑動？

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