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,、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)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始運(yùn)動。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,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?

(1)6m/s

(2)5V

(3)20J


解析:

(1)設(shè)金屬棒穩(wěn)定時(shí)速度為v1,有

(1分)

 (1分)

(1分)

   (1分)       解得v1=6m/s(1分)

(2)由第一問得方程可得,當(dāng)金屬棒速度穩(wěn)定時(shí),有

 

解得:F′=2N(1分)

P = Fv2=3W     (1分)

設(shè)電壓表的讀數(shù)為U ,則有

(1分)

 (1分)

    (1分)

 (1分)

 解得U=5V(1分)

(3)設(shè)小燈泡和金屬棒產(chǎn)生的熱量分別為,,有

,解得(2分)

由功能關(guān)系得:  (2分) 

(1分)

解得:(1分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c位于同一水平面上,a與b、b與c相距均為d=1m,導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=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r=2Ω,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì).在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡,導(dǎo)軌ac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)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始運(yùn)動.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
 
W,此時(shí)電壓表讀數(shù)為
 
V.

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科目:高中物理 來源: 題型:

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,、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)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始運(yùn)動。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,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: 題型:

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,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)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始運(yùn)動。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,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:哈師大附中、東北師大附中、遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2010年高三第二次聯(lián)考(理綜)物理部分 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,、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)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始運(yùn)動。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,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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