如圖(甲)所示,一對(duì)足夠長(zhǎng)平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距l(xiāng)=0.5m,左側(cè)接一阻值為R=1?的電阻;有一金屬棒靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,金屬棒及軌道的電阻皆可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于垂直軌道平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。t=0時(shí),用一外力F沿軌道方向拉金屬棒,使棒以加速度a=0.2 m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng),外力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖(乙)所示。

(1)求金屬棒的質(zhì)量m
(2)求磁感強(qiáng)度B
(3)當(dāng)力F達(dá)到某一值時(shí),保持F不再變化,金屬棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)3秒鐘,速度達(dá)到1.6m/s且不再變化,測(cè)得在這3秒內(nèi)金屬棒的位移s=4.7m,求這段時(shí)間內(nèi)電阻R消耗的電能。


由牛頓第二定律得:
(2)3分。   棒做勻加速運(yùn)動(dòng),
所以,解得:
(3)9分。    F變?yōu)楹懔,金屬棒做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)3秒鐘,速度達(dá)到最大,此后金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)。
時(shí),
代入,求出變加速運(yùn)動(dòng)的起始時(shí)間為:
該時(shí)刻金屬棒的速度為:;
這段時(shí)間內(nèi)電阻R消耗的電能:
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖條形磁鐵B前后兩次勻速地插入線(xiàn)圈A,第一次用0.2秒,第二次用0.8秒,兩次通過(guò)線(xiàn)圈A的電量分別為q1,q2,兩次線(xiàn)圈發(fā)熱量分別是Q1和Q2,則:(     )

①q1∶q2=1∶1 ②q1∶q2=4∶1 ③Q1∶Q2=1∶1 ④Q1∶Q2=4∶1
A.①③B.①④C.②③D.②④

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置,MO間接有阻值為R ="5" Ω的電阻,導(dǎo)軌相距為L(zhǎng) =" 0.2" m.其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B =" 5" T.質(zhì)量為m =" 1" kg的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置并接觸良好,其長(zhǎng)度恰好也為L(zhǎng),電阻也為R.用平行于MN的恒力F向右拉動(dòng)CD,CD棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.已知CD棒運(yùn)動(dòng)中能達(dá)到的最大速度vm =" 10" m/s,重力加速度g取10 m/s2.試求:
(1)恒力F的大;
(2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度時(shí),電阻R消耗的電功率.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一根金屬導(dǎo)線(xiàn)abcd繞成如圖所示的閉合線(xiàn)框,ab長(zhǎng)等于cd長(zhǎng),且二者相互平行,ad邊與bc邊在交點(diǎn)O處相互絕緣且交點(diǎn)大小忽略。理想邊界MN右側(cè)為水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域足夠大。當(dāng)t =0時(shí)刻,線(xiàn)框開(kāi)始以v勻速進(jìn)入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)中ab邊始終與MN平行。則線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象正確的是:(規(guī)定感應(yīng)電流方向如圖中箭頭所示為正)    (   )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在圖2所示的四個(gè)情景中,虛線(xiàn)上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。A、B中的導(dǎo)線(xiàn)框?yàn)檎叫,C、D中的導(dǎo)線(xiàn)框?yàn)橹苯巧刃。各?dǎo)線(xiàn)框均繞軸O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)方向如箭頭所示,轉(zhuǎn)動(dòng)周期均為T(mén)。從線(xiàn)框處于圖示位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),以在OP邊上從P點(diǎn)指向O點(diǎn)的方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向。則在圖2所示的四個(gè)情景中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖1所示的是?
 
A                   B                 C               D

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一固定的超導(dǎo)體圓環(huán),在其右側(cè)放著一條形磁鐵,此時(shí)圓環(huán)中沒(méi)有電流.當(dāng)把磁鐵向右方移動(dòng)時(shí),由于電磁感應(yīng),在超導(dǎo)體圓環(huán)中產(chǎn)生了一定電流:
A.該電流的方向如圖中箭頭所示,磁鐵移走后,這電流很快消失
B.該電流的方向如圖中箭頭所示,磁鐵移走后,這電流繼續(xù)維持
C.該電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵移走后,電流很快消失
D.該電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵移走后,電流繼續(xù)維持

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,在相距為L(zhǎng)的光滑的足夠長(zhǎng)的水平軌道上放有一金屬桿AB,在光滑的傾斜軌道上放有另一個(gè)質(zhì)量為的金屬桿CD,金屬桿與軌道接觸良好,整個(gè)回路電阻為R,傾斜軌道與水平面夾角為。有一一個(gè)與水平軌道平面垂直、方向向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng);有另一個(gè)與傾斜軌道平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。為了使CD能夠靜止,金屬桿船在外力F作用下向左勻速運(yùn)動(dòng),試問(wèn):

(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的方向;
(2)通過(guò)CD桿的電流大小;
(3)外力F的功率是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,金屬桿ab的質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng),通過(guò)的電流為I,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab靜止且緊壓于水平導(dǎo)軌上。若磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面成θ角,求: 
(1)棒ab受到的摩擦力;
(2)棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一圓形金屬線(xiàn)圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng).開(kāi)始時(shí)線(xiàn)圈靜止,線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向既不平行也不垂直,所成的銳角為α.在磁場(chǎng)開(kāi)始增強(qiáng)后的一個(gè)極短時(shí)間內(nèi),線(xiàn)圈平面                                      (  )
A.維持不動(dòng)
B.將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
C.將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
D.將向阻礙磁通量增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)

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