(18分)如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計,導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻.區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場,磁場寬度為s.一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒速度)的水平外力作用,從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動,測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大.(已知:l="1" m,m="1" kg,R="0.3" Ω,r="0.2" Ω,s="1" m)

(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運(yùn)動.
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.
(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v0 x,且棒在運(yùn)動到ef處時恰好靜止,則外力F作用的時間為多少?
(4)若在棒未出磁場區(qū)域時撤去外力,畫出棒在整個運(yùn)動過程中速度隨位移v-x變化所對應(yīng)的各種可能的圖線.
(1)金屬棒做勻加速度運(yùn)動;(2)0.5T;(3)1s;(4)圖像見解析;

試題分析:(1)金屬棒做勻加速度運(yùn)動,R兩端的電壓,U隨時間均勻增大,即v隨時間均勻增大,故加速度為恒量。(2),將F=0.5v+0.4代入可得:,因?yàn)榧铀俣葹楹饬,與v無關(guān),m="1kg" ,所以,解得a=0.4m/s2,代入數(shù)據(jù)可得:B=0.5T。
(3),x1+x2=s,故,代入數(shù)據(jù)可得:
0.2t2+0.8t-1=0,解得 t="1s"
(4)速度隨時間變化的圖像可能是:
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小球A從距地高h(yuǎn)的地方自由下落,同時以速度2v0把小球B從地面A的正下方豎直上拋,則B球在下落過程中A、B相遇應(yīng)當(dāng)滿足的條件是(  )
A.
2gh
2
<v0
gh
B.
2gh
4
<v0
gh
2
C.
2gh
2
<v0
2gh
D.
2gh
4
<v0
gh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一個小球從D點(diǎn)豎直上拋到最高點(diǎn)A的頻閃照片,不計空氣阻力,則小球在D、B兩點(diǎn)的速度之比vD:vB=______,B到A的距離和D到B的距離之比xBA:xDB=______.

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一個物體作豎直上拋運(yùn)動,則下列說法正確的是( 。
A.上升和下落過的位移相同
B.上升到最高點(diǎn)時,瞬時速度為零,加速度不為零
C.運(yùn)動過程中,任何相等時間內(nèi)的速度變化量都相同
D.運(yùn)動過程中,相等時間內(nèi)的位移可能相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,汽車以10m/s的速度勻速駛向路口,當(dāng)行駛至距路口停車線20m處時,綠燈還有3s熄滅。而該汽車在綠燈熄滅時剛好停在停車線處,則汽車運(yùn)動的速度(v)-時間(t)圖像可能是(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

斜面上的物體受到平行于斜面向下的力F作用,力F隨時間變化的圖象及物體運(yùn)動的速度隨時間變化的圖象如圖所示。由圖象中的信息能夠求出的物理量或可以確定的關(guān)系有(斜面的傾角用表示)
A.物體的質(zhì)量mB.斜面的傾角
C.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量m=1 kg的物體做直線運(yùn)動的速度—時間圖象如圖所示,根據(jù)圖象可知,下列說法中正確的是(  )
A.物體在0~8 s內(nèi)的平均速度方向與1 s末的速度方向相同
B.物體在0~2 s內(nèi)的速度變化比2~4 s內(nèi)的速度變化快
C.物體在2~4 s內(nèi)位移為零
D.物體在2 s末速度方向發(fā)生改變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

甲、乙兩物體在t =0時刻經(jīng)過同一位置沿x軸運(yùn)動,其v-t圖像如圖所示,則(    )
A.甲、乙在t =0到t =ls之間沿同一方向運(yùn)動
B.從t =0到t =7s,乙的位移為零
C.從t =0到t =4s,甲做往復(fù)運(yùn)動
D.甲、乙在t =6s時的加速度方向相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某動車組在平直軌道上經(jīng)歷勻加速、勻速與再次勻加速運(yùn)行的一段時間內(nèi)的v-t圖像如圖所示。已知動車組的總質(zhì)量為2.0×105kg,假設(shè)動車組運(yùn)動時受到的阻力是其重力的0.1倍,取g=10m/s2。由此可知:
A.在200s~450s內(nèi),動車組的牽引力為零
B.在0~600s內(nèi)的勻加速、勻速與再次勻加速三段過程中,勻速過程中牽引力做功最多
C.動車組在0~600s內(nèi)位移的大小為3×104m
D.0~600s內(nèi)的最大牽引力為4.0×104N

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