如圖所示,寬度L=1m的足夠長的U形金屬框架水平放置,左端接有R=0.8Ω的電阻R,框架處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,框架導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量m=0.2Kg、電阻r=0.2Ω的金屬金屬棒ab，棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為＝0.5，現(xiàn)用一恒力F=3N的力使棒從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)（棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直），經(jīng)過一段時(shí)間棒獲得穩(wěn)定速度，此過程中，通過棒的電量q=2.8C（框架電阻不計(jì)，g=10m/s2）問：

（1）棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？

（2）從開始到速度穩(wěn)定時(shí)，電阻R產(chǎn)生的熱量是多少？


【答案】    

【解析】

(1)金屬棒運(yùn)動(dòng)時(shí)切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，

電路中電流

由牛頓第二定律得：

當(dāng)a=0時(shí)速度最大，代入數(shù)據(jù)解得:最大速度

(2)設(shè)從開始運(yùn)動(dòng)到速度最大金屬棒運(yùn)動(dòng)的距離為x，

由動(dòng)能定理得：

電阻R產(chǎn)生的熱量

而

解得：                                                      

【考點(diǎn)】牛頓第二定律；動(dòng)能定理；焦耳定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖是書本上演示小蠟塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律的裝置。在蠟塊沿玻璃管（方向）上升的同時(shí)，將玻璃管緊貼著黑板沿水平方向（方向）向右運(yùn)動(dòng)，得到了蠟塊相對(duì)于黑板（平面）運(yùn)動(dòng)的軌跡圖。則蠟塊沿玻璃管的上升運(yùn)動(dòng)與玻璃管沿水平方向的運(yùn)動(dòng)，可能的形式是（     ）

A．小蠟塊沿玻璃管做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，玻璃管沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B．小蠟塊沿玻璃管做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，玻璃管沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C．小蠟塊沿玻璃管做勻速直線運(yùn)動(dòng)，玻璃管沿水平方向先加速后減速

D．小蠟塊沿玻璃管做勻速直線運(yùn)動(dòng)，玻璃管沿水平方向先減速后加速

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科目：高中物理 來源： 題型：


賽車比賽出發(fā)階段，一輛賽車用時(shí)7s跑過了一段200m長的直道，將該賽車運(yùn)動(dòng)可簡化為初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段；已知該車在加速階段的第3s內(nèi)通過的距離為25m，求該賽車的加速度及在加速階段通過的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1所示，在O≤x≤2L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合，bc邊的長度為L。線框從t=0時(shí)刻由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流i（取順時(shí)針方向的電流為正）隨時(shí)間t的函數(shù)圖象大致是圖2中的

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，長為L的金屬桿OA繞過O點(diǎn)的軸在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)范圍足夠大，則OA桿產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為______ ，O、A兩點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系為φA_____φO．（填“>”或“<”）

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科目：高中物理 來源： 題型：


 如圖所示，以速度v沿豎直桿勻速下滑的物體A用輕繩通過定滑輪拉物體B，當(dāng)繩與水平面夾角為θ時(shí)，物體B的速度為

A．v            B．v/sinθ

C．v cosθ      D．v sinθ

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科目：高中物理 來源： 題型：


水滴自高處由靜止開始下落，至落地前的過程中遇到水平方向吹來的風(fēng)，則

A．風(fēng)速越大，水滴下落的時(shí)間越長　　

B．風(fēng)速越大，水滴落地時(shí)的瞬時(shí)速度越大

C．水滴著地時(shí)的瞬時(shí)速度與風(fēng)速無關(guān)　　　

D．水滴下落的時(shí)間與風(fēng)速無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，直角三角形ABC是由同種金屬材料制成的線框，線框位于跟有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)�，F(xiàn)用外力將線框ABC勻速向右拉進(jìn)磁場(chǎng)，至AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為、AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為、線框受安培力的合力為、回路中消耗的電功率為，如圖乙所示中畫出了上述各物理量與圖示位移x的關(guān)系圖象，則與這一過程相符合的圖象是（   ） 

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科目：高中物理 來源： 題型：


正方形導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量為m、邊長為，導(dǎo)線框的總電阻為R。導(dǎo)線框從垂直紙面向里的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方某處由靜止自由下落，下落過程中，導(dǎo)線框始終在與磁場(chǎng)垂直的豎直平面內(nèi)，cd邊保持水平。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)上、下兩個(gè)界面水平距離為。已知cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。

（1）求cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)線框的速度大小。

（2）請(qǐng)證明：導(dǎo)線框的cd邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的任意瞬間，導(dǎo)線框克服安培力做功的功率等于導(dǎo)線框消耗的電功率。

（3）求從導(dǎo)線框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛離開磁場(chǎng)的過程中，導(dǎo)線框克服安培力所做的功。

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