如圖所示，兩光滑平行導(dǎo)電導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直．已知金屬棒ab能沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)，且導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻R，金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)．現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌以初速度v0開始向右拉動(dòng)，若保持拉力恒定不變，經(jīng)過時(shí)間t1后金屬棒速度變?yōu)関，加速度為a1，最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng)．若再使金屬棒仍以初速度v0開始，保持拉力的功率不變，經(jīng)過時(shí)間t2后金屬棒速度變?yōu)関，加速度為a2，最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng)．則
A．t2＜t1．B．t2＝t1．
C．a(chǎn)2＝2a1．D．a(chǎn)2＝3a1．
AD
由于兩種情況下，最后都是勻速運(yùn)動(dòng)故有：   ①
當(dāng)拉力恒定時(shí)： ②     由①②解得： ．
若保持拉力的功率恒定，設(shè)速度為V時(shí)，拉力為F1，則有：P=F2V=F1V，所以：，
，解得： ，所以有a2=3a1，
當(dāng)拉力的功率恒定時(shí)，隨著速度增大，拉力逐漸減小，最后勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力最小，且最小值和第一種情況下拉力相等，因此最后都達(dá)到速度2V時(shí)，t1＞t2，
點(diǎn)評(píng)：本題可以和機(jī)車啟動(dòng)的兩種方式進(jìn)行類比解答，只不過機(jī)車啟動(dòng)時(shí)阻力不變，而該題中阻力為安培力，是不斷變化的．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，電阻為2R的金屬環(huán)，沿直徑裝有一根長(zhǎng)為l，電阻為R的金屬桿．金屬環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)讓金屬環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)讓金屬環(huán)在外力驅(qū)動(dòng)下，繞中心軸O以角速度w勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求外力驅(qū)動(dòng)金屬環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的功率．（軸的摩擦不計(jì)）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。t=0時(shí)對(duì)棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F，棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，通過R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。下列關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬時(shí)變化率以及a、b兩端的電圧Uab和通過棒的電荷量q隨時(shí)間變化的圖象中，正確的是（     ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線框abcd內(nèi)為一矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，ab=2bc,磁場(chǎng)方向垂直于紙面；實(shí)線框a′b′c′d′是一正方形導(dǎo)線框，a′b′邊與ab邊平行.若將導(dǎo)線框以相同的速度勻速地拉離磁場(chǎng)區(qū)域，以W１表示沿平行于ab的方向拉出過程中外力所做的功，W２表示以同樣速率沿平行于bc的方向拉出過程中外力所做的功，則
A．W１＝W２B．W２＝２W１
C．W１＝２W２D．W２＝４W１

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩個(gè)線圈A、B繞在一個(gè)鐵芯的兩側(cè)，分別跟電流表和導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌上垂直擱置一根金屬棒ab，垂直導(dǎo)軌平面有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖7所示．在下列情況下能使電流計(jì)中有電流通過的是　 (    )
A．a(chǎn)b向右作勻速運(yùn)動(dòng)．
B．a(chǎn)b向左作勻速運(yùn)動(dòng)．
C．a(chǎn)b向右作加速運(yùn)動(dòng)．
D．a(chǎn)b向左作加速運(yùn)動(dòng)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌M、N處于同一水平面內(nèi)，電阻不計(jì)，相距0.2m，上邊沿導(dǎo)軌垂直方向放一個(gè)質(zhì)量為m＝的金屬棒ab，ab的電阻為0.5Ω．兩金屬導(dǎo)軌左端通過電阻R和電源相連．電阻R＝2Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，電源內(nèi)阻r＝0.5Ω，如果在裝置所在的區(qū)域加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使該磁場(chǎng)對(duì)ab棒的作用力與棒的重力平衡，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，匝數(shù)為100、邊長(zhǎng)為0.2m的正方形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從中性面開始以10πrad/s的角速度繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若線圈自身電阻為2Ω，負(fù)載電阻R=6Ω，π2≈10，則開始轉(zhuǎn)動(dòng)s內(nèi)在電阻R上產(chǎn)生的熱量為多少焦耳？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌、、位于同一水平面上，與、與相距均為=1m，導(dǎo)軌間橫跨一質(zhì)量為=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下�，F(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求：
（1）若施加的水平恒力F=8N，則金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度為多大？
（2）若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為多大？此時(shí)電壓表讀數(shù)為多少？
（3）若施加的水平外力使棒MN由靜止開始做加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且經(jīng)歷=1s時(shí)間，燈泡中產(chǎn)生的熱量為12J，試求此過程中外力做了多少功？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，相距為l＝1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，一部分處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，OO′是磁場(chǎng)的邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5 T，導(dǎo)軌左端接有定值電阻R＝0.5 Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，在磁場(chǎng)邊界OO′處垂直于導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m＝1 kg、電阻也為0.5 Ω的金屬桿ab，
(1)若ab桿在恒力F＝2 N的作用下，從OO′邊界由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，通過x＝1 m的距離到達(dá)cd位置時(shí)獲得v1＝1 m/s的速度，若不考慮整個(gè)裝置向外的電磁輻射，求此過程中外接電阻上產(chǎn)生的熱量Q和到達(dá)cd時(shí)導(dǎo)體棒的加速度a；
(2)若使ab桿從邊界OO′處由靜止開始做加速度為a＝2 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你寫出所施加的外力F與時(shí)間t的關(guān)系式；當(dāng)ab桿通過x＝1 m的距離到達(dá)cd位置時(shí)，求外力的瞬時(shí)功率．

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