光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距L=1.0m，與水平面之間的夾角α=30°，勻強磁場磁感應(yīng)強度B=2.0T，垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R=2.0Ω的電阻，其它電阻不計，質(zhì)量m=2.0kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，如圖甲所示。用恒力F沿導(dǎo)軌斜面向上拉金屬桿ab，由靜止開始運動，v―t圖像如圖乙。g=10m/s2，導(dǎo)軌足夠長，求：

（1）恒力F的大小；

（2）金屬桿速度為2.0m/s時的加速度大小；

（3）根據(jù)v―t圖像估算在前0.8s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量。

  

解：（1）由圖乙知，桿運動的最大速度為=4m/s

此時有：

代入數(shù)據(jù)得：F=18N

（2）由牛頓第二定律可得：

代入數(shù)據(jù)得：a=2.0m/s2

（3）由乙圖可知0.8s末導(dǎo)體桿的速度V1=2.2m/s

前0.8s內(nèi)圖線與t軸所包圍的小方格的個數(shù)為27個

面積為27×0.2×0.2=1.08，即前0.8s內(nèi)導(dǎo)體桿的位移X=1.08m

由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)得：Q=3.80J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根光滑平行的金屬導(dǎo)軌，放在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身電阻不計，斜面處在一勻強磁場中，方向垂直斜面向上，一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒，在沿斜面并與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升了h高度在上滑過程中（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距為L，與水平面之間的夾角α，勻強磁場磁感應(yīng)強度為B，垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值為R的電阻，電阻為r、質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，其它電阻不計，若給金屬桿ab平行斜面向上以速度v0，使之沿斜面開始運動，上升的最大高度為h，經(jīng)過一段時間金屬棒ab又回到出發(fā)點，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?和平區(qū)一模）光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距L=1.0m，與水平面之間的夾角α=30°，勻強磁場磁感應(yīng)強度B=2.0T，垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R=2.0Ω的電阻，其它電阻不計，質(zhì)量m=2.0kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，如圖甲所示．用恒力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab，由靜止開始運動，v-t圖象如圖乙所示，g=10m/s2，導(dǎo)軌足夠長．求：
（1）恒力F的大�。�
（2）金屬桿速度為2.0m/s時的加速度大小．
（3）根據(jù)v-t圖象估算在前0.8s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距L=1.0m，與水平面之間的夾角α=30°，勻強磁場磁感應(yīng)強度B=2.0T，垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R=2.0Ω的電阻，其它電阻不計，質(zhì)量m=2.0kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，用變力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab，若金屬桿ab以恒定加速度a=2m/s2，由靜止開始做勻變速運動，則：（g=10m/s2）
（1）在5s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？
（2）第5s末，回路中的電流多大？
（3）第5s末，作用在ab桿上的外力F多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?重慶模擬）如圖所示，光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L=0.8m，其框架平面與水平面成．θ=30°，在M點和P點間接一個阻值為R=1.80Ω的電阻，在兩一導(dǎo)軌間矩形區(qū)域00101′0′內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向下、寬為d=0.6m的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=lT．一質(zhì)量為m=0.16kg、電阻為r=0.2Ω的導(dǎo)體棒ab，垂直擱置于導(dǎo)軌上，與磁場上邊界相距d0=0.4m，現(xiàn)使它由靜止開始運動，在棒ab離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計，g=l0m/s2）求：
（1）棒ab在進人磁場上邊界時的速度；
（2）棒ab在磁場中作勻速運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；
（3）棒ab通過磁場區(qū)域過程中整個電路所產(chǎn)生的熱量．

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