如圖(a)所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L=0.40m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,上端和下端通過導(dǎo)線分別連接阻值R1=R2=1.2Ω的電阻,質(zhì)量為m=0.20kg、阻值r=0.20Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場中,取重力加速度g=10m/s2. 若所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B,通過小電動機(jī)對金屬棒施加力,使金屬棒沿導(dǎo)軌向上做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過0.50s電動機(jī)的輸出功率達(dá)到10W,此后電動機(jī)功率保持不變,金屬棒運(yùn)動的v~t圖像如圖(b)所示,試求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

    (2)在0~0.50s時間內(nèi)金屬棒的加速度a的大。

    (3)在0~0.50s時間內(nèi)電動機(jī)牽引力F與時間t的關(guān)系;

    (4)如果在0~0.50s時間內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量為0.135J,則在這段時間內(nèi)電動機(jī)做的功.

解:

(1)

      

(2)

(3) 

(4)

      

      

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(a)所示,兩根足夠長的光滑水平金屬導(dǎo)軌相距為L=0.40m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,上端和下端通過導(dǎo)線分別連接阻值R1=R2=1.2Ω的電阻,質(zhì)量為m=0.20kg、阻值r=0.20Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好的接觸,整個裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T.現(xiàn)通過小電動機(jī)對金屬棒施加拉力,使金屬棒沿導(dǎo)軌向上做勻加速直線運(yùn)動,0.5S時電動機(jī)達(dá)到額定功率,此后電動機(jī)功率保持不變,經(jīng)足夠長時間后,金屬棒到達(dá)最大速度5.0m/S.此過程金屬棒運(yùn)動的v-t圖象如圖(b)所示,試求:(取重力加速度g=10m/s2
(1)電動機(jī)的額定功率P
(2)金屬棒勻加速時的加速度a的大小
(3)在0~0.5s時間內(nèi)電動機(jī)牽引力F與速度v的關(guān)系.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?黃浦區(qū)一模)如圖(a)所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為l,導(dǎo)軌平面與水平面成θ角,下端通過導(dǎo)線連接的電阻為R.質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并始終保持良好接觸,整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場中.
(1)若金屬棒距導(dǎo)軌下端距離為d,磁場隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示,為保持金屬棒靜止,求加在金屬棒中央、沿斜面方向的外力隨時間變化的關(guān)系.
(2)若所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B′,通過額定功率Pm的小電動機(jī)對金屬棒施加沿斜面向上的牽引力,使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過時間t1電動機(jī)達(dá)到額定功率,此后電動機(jī)功率保持不變.金屬棒運(yùn)動的v-t圖象如圖(c)所示.求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大小.
(3)若金屬棒處在某磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定的磁場中,運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定后的速度為v,在D位置(未標(biāo)出)處突然撤去拉力,經(jīng)過時間t2棒到達(dá)最高點,然后沿軌道返回,在達(dá)到D位置前已經(jīng)做勻速運(yùn)動,其速度大小為
15
v
,求棒在撤去拉力后所能上升的最大高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?普陀區(qū)一模)如圖(a)所示,兩根足夠長的水平平行金屬導(dǎo)軌相距為L=0.5m,其右端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.6Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻不計,一根質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,取g=10m/s2.若所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B,通過小電動機(jī)對金屬棒施加水平向左的牽引力,使金屬棒沿導(dǎo)軌向左做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過0.5s電動機(jī)的輸出功率達(dá)到P=10W,此后電動機(jī)功率保持不變.金屬棒運(yùn)動的v~t圖象如圖(b)所示,試求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)在0~0.5s時間內(nèi)金屬棒的加速度a的大小;
(3)在0~0.5s時間內(nèi)電動機(jī)牽引力F與時間t的關(guān)系;
(4)若在0~0.3s時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為0.15J,則在這段時間內(nèi)電動機(jī)做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?東莞模擬)如圖(a)所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面成θ角,上端通過導(dǎo)線連接阻值為R的電阻,阻值為r的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場中,若所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B,使金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向下運(yùn)動,金屬棒運(yùn)動的v-t圖象如圖(b)所示,當(dāng)t=t0時刻,物體下滑距離為s.已知重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻忽略不計.試求:
(1)金屬棒ab勻速運(yùn)動時電流強(qiáng)度I的大小和方向;
(2)導(dǎo)體棒質(zhì)量m;
(3)在t0時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖(a)所示,兩根足夠長、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距為L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,上端連接R=1.5?的電阻;質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.5?的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,距離導(dǎo)軌最上端為d=4m,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化的情況如圖(b)所示,前4s內(nèi)為B=kt.前4s內(nèi),為保持ab棒靜止,在棒上施加了一平行于導(dǎo)軌平面的外力F,已知當(dāng)t=2s時,F(xiàn)恰好為零.求:
(1)k;
(2)t=3s時,電阻R的熱功率PR
(3)前4s內(nèi),外力F隨時間t的變化規(guī)律;
(4)從第4s末開始,外力F拉著導(dǎo)體棒ab以速度v沿斜面向下作勻速直線運(yùn)動,且F的功率恒為P=6W,求v的大小.

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