【題目】如圖所示，MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線垂直導(dǎo)軌平面導(dǎo)軌左端接阻值的電阻，電阻兩端并聯(lián)一電壓表，垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿ab，ab的質(zhì)量，電阻與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)用的恒力水平向右拉ab，使之從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間后，ab開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電壓表示數(shù)重力加速度求：

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力F的功率．

桿加速過(guò)程中，通過(guò)R的電量．

桿加速運(yùn)動(dòng)的距離．

【答案】．．．

【解析】

金屬桿在水平恒定拉力的作用下，切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，回路中出現(xiàn)電流，導(dǎo)致金屬桿受到安培力當(dāng)安培力、滑動(dòng)摩擦力與拉力相等時(shí)，金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)由此時(shí)的電壓表的讀數(shù)可算出金屬桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，則可以求出金屬桿的運(yùn)動(dòng)速度，最后算出外力的功率；由動(dòng)量定理求得通過(guò)R的電量；由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求出ab桿加速運(yùn)動(dòng)的距離。

（1）設(shè)導(dǎo)軌間距為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，電流為I，此時(shí)ab桿受力如圖所示：


由平衡條件得：
由歐姆定律得：

解得：
F的功率：

（2）設(shè)ab加速時(shí)間為t，加速過(guò)程的平均感應(yīng)電流為，

由動(dòng)量定理得：
解得：

（3）設(shè)加速運(yùn)動(dòng)距離為s，由法拉第電磁感應(yīng)定律得
又

聯(lián)立解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響．

(1)求衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的第一宇宙速度v1；

(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且運(yùn)行周期為T，求衛(wèi)星運(yùn)行半徑r；

(3)由題目所給條件，請(qǐng)?zhí)岢鲆环N估算地球平均密度的方法，并推導(dǎo)出密度表達(dá)式．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)線與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值相等，都等于R，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，有

A. 棒中感應(yīng)電流的方向由b到a

B. 棒所受安培力的大小為

C. 棒兩端的電壓為

D. 棒動(dòng)能的減小量等于其重力勢(shì)能的增加量與電路上產(chǎn)生的電熱之和

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，表面光滑的足夠長(zhǎng)的傾斜直桿一端固定于水平面上，另一端固定在一豎直的立柱上，小球穿過(guò)直桿并與彈簧相連接，開(kāi)始時(shí)小球處于壓縮彈簧正下方的A點(diǎn)，由靜止釋放小球，當(dāng)滑到桿上B點(diǎn)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量與在A點(diǎn)時(shí)彈簧的壓縮量相等。則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 從A到B的過(guò)程中，小球機(jī)械能守恒

B. 從A到B的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大

C. 在B點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能小于由A到B減少的重力勢(shì)能

D. 小球速度最大時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為模擬空氣凈化過(guò)程，有人設(shè)計(jì)了如圖所示的含灰塵空氣的密閉玻璃圓桶，圓桶的高和直徑相等．第一種除塵方式是：在圓桶頂面和底面間加上電壓U，沿圓桶的軸線方向形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U，形成沿半徑方向的輻向電場(chǎng)，塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖乙所示．已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動(dòng)的速度成正比，即f＝kv(k為一定值)，假設(shè)每個(gè)塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同，初速度和重力均可忽略不計(jì)，不考慮塵粒之間的相互作用，則在這兩種方式中（ ）

A. 塵粒都做直線運(yùn)動(dòng) B. 塵粒受到的電場(chǎng)力大小相等

C. 電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值相等 D. 在乙容器中，塵粒做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】近年來(lái)，隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)科技水平的不斷提高，節(jié)能環(huán)保型汽車(chē)在安全性、動(dòng)力性和外觀等方面都有了很大改善，電動(dòng)汽車(chē)本身不排放污染大氣的有害氣體，具有較好的發(fā)展前景．某次科研人員在對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，駕駛汽車(chē)在水平路面上由靜止開(kāi)始做加速直線運(yùn)動(dòng)，他們測(cè)出汽車(chē)的速度從增大到所用時(shí)間為，行駛的距離為．此過(guò)程中若汽車(chē)所受牽引力的功率恒為，且汽車(chē)所受的阻力不變，已知汽車(chē)的質(zhì)量為．當(dāng)速度為時(shí)汽車(chē)所受牽引力的大小為__________，此時(shí)汽車(chē)加速度的大小為__________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】氣球以10m/s的速度勻速豎直上升,到離地120米高處一重物和氣球分離，不計(jì)重物受到的空氣阻力,重力加速度取g=10m/s2.求：

(1)求物體落地時(shí)的速度；

(2)求物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

(3)求物體運(yùn)動(dòng)的總路程。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AB為豎直固定的四分之一粗糙圓弧軌道，O為圓心，P為圓弧AB的中點(diǎn)，OA水平，OB豎直，軌道半徑R=0.5m，一質(zhì)量m=1kg的小物塊以的速度從A到B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是

A. 在A到B的過(guò)程中合力對(duì)小物塊的沖量為零

B. 在P點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為10W

C. 小物塊在AP段克服摩擦力做的功等于在PB段克服摩擦力做的功

D. 在B點(diǎn)時(shí)，小物塊對(duì)圓弧軌道的壓力大小為14N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示，小球A可視為質(zhì)點(diǎn)，裝置靜止時(shí)輕質(zhì)細(xì)線AB水平，輕質(zhì)細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37°．已知小球的質(zhì)量為m，細(xì)線AC長(zhǎng)l，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等．裝置BO′O能以任意角速度繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動(dòng)，且小球始終在BO′O平面內(nèi)，那么在ω從零緩慢增大的過(guò)程中（　　）（g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）

A. 兩細(xì)線張力均增大

B. 細(xì)線AB中張力一直變小，直到為零

C. 細(xì)線AC中張力先不變，后增大

D. 當(dāng)AB中張力為零時(shí)，角速度可能為

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