如圖所示，兩根相距Ｌ平行放置的光滑導電軌道，與水平面的夾角為θ，軌道間有電阻R，處于磁感應(yīng)強度為Ｂ、方向垂直軌道向上的勻強磁場中，一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，由靜止開始沿導電軌道下滑，設(shè)下滑過程中桿ab始終與軌道保持垂直，且接觸良好，導電軌道有足夠的長度且電阻不計，求：
（1）金屬桿的最大速度是多少；
（2）當金屬桿的速度剛達到最大時，金屬桿下滑的距離為S，求金屬桿在此過程中克服安培力做的功；
（3）若開始時就給桿ab沿軌道向下的拉力Ｆ使其由靜止開始向下做加速度為a的勻加速運動（a>gsinθ），求拉力Ｆ與時間t的關(guān)系式？
（1）；（2）
（3）

試題分析：（1）受力如圖所示，當mgsinθ=F安時速度最大，設(shè)為vm
　　
此時電動勢：，安培力：
由閉合電路歐姆定律：
　　　　得：
（2）由功能關(guān)系，
得：
（3）經(jīng)過時間t，桿的速度v=at
由牛頓第二定律：Ｆ＋mgsinθ－BIL=ma
　　 得：
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在水平桌面上。在水平恒力F作用下，速度由v1增大到v2的過程中，發(fā)生的位移為s。已知物體與水平桌面的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。

（1）分別求出水平恒力F和摩擦力所做的功；
（2）若此過程中合外力所做的功用W合表示，物體動能的增量用ΔEk表示，證明W合=ΔEk。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流，它的面積、體積和流量都較大。泥石流流動的全過程雖然只有很短時間，但由于其高速前進，具有強大的能量，因而破壞性極大。某課題小組對泥石流的威力進行了模擬研究，他們設(shè)計了如下的模型：在水平地面上放置一個質(zhì)量為m=5kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動，推力F隨位移變化如圖所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6，g=10m/s2。

（1）物體在運動過程中的最大加速度為多少？
（2）在距出發(fā)點多遠處，物體的速度達到最大？
（3）物體在水平面上運動的最大位移是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在一個豎直方向運動的密閉升降機內(nèi)，用彈簧秤掛著一個已知質(zhì)量的砝碼，當?shù)氐闹亓铀俣纫阎�。根�?jù)彈簧秤的讀數(shù)，我們可以知道升降機：
A．加速度的大小和方向
B．速度的大小和方向
C．加速度的大小和速度的方向
D．加速度的大小和方向以及速度的方向

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，置于水平地面上的相同材料的質(zhì)量分別為m和m0的兩物體用細繩連接，在m0上施加一水平恒力F，使兩物體做勻加速直線運動，對兩物體間細繩上的拉力，下列說法正確的是(    )
A．地面光滑時，繩子拉力大小等于
B．地面不光滑時，繩子拉力大小等于
C．地面不光滑時，繩子拉力大于
D．地面不光滑時，繩子拉力小于

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

物體甲、乙原來靜止于光滑水平面上．從t＝0時刻開始，甲沿水平面做直線運動，位移x和時間平方t2的關(guān)系圖象如圖甲；乙受到如圖乙所示的水平拉力F的作用。則在0～4s的時間內(nèi)
A．甲物體所受合力不斷變化
B．甲物體的速度不斷減小
C．2 s末乙物體改變運動方向
D．2 s末乙物體速度達到最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

（6分）某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：
（1）通過實驗得到如圖（b）所示的a—F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面的傾角         （填“偏大”或“偏小”）。

（2）該同學在平衡摩擦力后進行實驗，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足____               的條件
（3）該同學得到如圖（c）所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50Hz． A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個計數(shù)點，兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出。由此可算出小車的加速度a =        m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

相距L=1.5m的足夠長金屬導軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1.0kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導軌上，確保金屬棒與金屬導軌良好接觸，如圖（a）所示。虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為R=1.8Ω，導軌電阻不計�，F(xiàn)有一方向豎直向下、大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用在ab棒上，使棒從靜止開始沿導軌勻加速運動，與此同時cd棒也由靜止釋放。取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）磁感應(yīng)強度B的大小和ab棒的加速度大��；
（2）若在2s內(nèi)外力F做功40J，則這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱是多少？
（3）判斷cd棒將做怎樣的運動，并求出cd棒達到最大速度所需的時間t0。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根足夠長、電阻不計、間距為d的光滑平行金屬導軌，其所在平面與水平面的夾角為θ，導軌平面內(nèi)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上，ab與cd之間相距為L，金屬桿甲、乙的阻值相同，質(zhì)量均為m，甲桿在磁場區(qū)域的上邊界ab處，乙桿在甲桿上方與甲相距L處，甲、乙兩桿都與導軌垂直．靜止釋放兩桿的同時，在甲桿上施加一個垂直于桿平行于導軌的外力F，使甲桿在有磁場的矩形區(qū)域內(nèi)向下做勻加速直線運動，加速度大小為a＝2gsin θ，甲離開磁場時撤去F，乙桿進入磁場后恰好做勻速運動，然后離開磁場．

(1)求每根金屬桿的電阻R.
(2)從釋放金屬桿開始計時，求外力F隨時間t變化的關(guān)系式，并說明F的方向．
(3)若整個過程中，乙金屬桿共產(chǎn)生熱量Q，求外力F對甲金屬桿做的功W.

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