如圖甲所示，一個(gè)足夠長(zhǎng)的“U”形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬為L(zhǎng)＝0.50m。一根質(zhì)量為m＝0.50kg的均勻金屬導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形。該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。ab棒的電阻為R＝0.10Ω，其他各部分電阻均不計(jì)。開始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度。

（1）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，從t＝0時(shí)刻開始，給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力，使它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。此拉力F的大小隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖2乙所示。求勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度及ab棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力。

（2）若從t＝0開始，使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從B0開始使其以＝0.20T/s的變化率均勻增加。求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間ab棒開始滑動(dòng)？（ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等）

 

（1）

（2）


解析:

（1）當(dāng)t＝0時(shí)，

當(dāng)t＝2s時(shí)，F(xiàn)2＝8N

聯(lián)立以上式得：

（2）當(dāng)時(shí)，為導(dǎo)體棒剛滑動(dòng)的臨界條件，則有：

則

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：

如圖甲所示，一個(gè)足夠長(zhǎng)的“L”形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬度為L(zhǎng)=0.50m．一根質(zhì)量為m=0.50kg的均勻金屬導(dǎo)體棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好．a(chǎn)bMP恰好圍成一個(gè)正方形．該軌道平面處在磁感強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．a(chǎn)b棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為fm=1.0N，ab棒的電阻為R=O.10Ω．其他各部分電阻均不計(jì)．開始時(shí)磁感強(qiáng)度B0=0.50T．
（1）若從某時(shí)刻（t=O）開始，調(diào)節(jié)磁感強(qiáng)度的大小使其以△B/△t=0.20T/s的變化率均勻增加．求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間ab棒開始滑動(dòng)？此時(shí)通過ab棒的電流大小和方向如何？
（2）若保持磁感強(qiáng)度B0的大小不變．從t=0時(shí)刻開始，給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力，使它以a=4.0m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)．推導(dǎo)出此拉力T的大小隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式．并在圖乙所示的坐標(biāo)圖上作出拉力T隨時(shí)間t變化的T-t圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一個(gè)足夠長(zhǎng)的U形金屬管導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬度為l=0.50 m.一根質(zhì)量為m=0.50 kg的均勻金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形.該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為Fm=1.0 N,ab棒的電阻為R=0.10 Ω，其他各部分電阻均不計(jì).開始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.50 T.

（1）若從某時(shí)刻（t=0）開始，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小使其以=0.20 T/s的變化率均勻增加.求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間ab棒開始滑動(dòng)？此時(shí)通過ab棒的電流大小和方向如何？

（2）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變，從t=0時(shí)刻開始，給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力，使它以a=4.0 m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng).推導(dǎo)出此拉力FT 大小隨時(shí)間t變化的函數(shù)表達(dá)式，并在圖乙所示的坐標(biāo)圖上作出拉力FT隨時(shí)間t變化的FT-t圖線.

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年浙江省金華一中高二12月月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一個(gè)足夠長(zhǎng)的U形金屬管導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬度為L(zhǎng)="0.50" m.一根質(zhì)量為m="0.50" kg的均勻金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形.該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為Fm="1.0" N，ab棒的電阻為R="0.10" Ω，其他各部分電阻均不計(jì)。開始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0="0.50" T。
(1)若從某時(shí)刻(t=0)開始，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,使其以="0.20" T/s的變化率均勻增加，求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間ab棒開始滑動(dòng).此時(shí)通過ab棒的電流大小和方向如何?
(2)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變,從t=0時(shí)刻開始，給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，推導(dǎo)出此拉力FT的大小隨時(shí)間t變化的函數(shù)表達(dá)式，并在圖乙所示的坐標(biāo)圖上作出拉力FT隨時(shí)間t變化的FT-t圖線。

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科目：高中物理 來源：2014屆浙江省高二12月月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一個(gè)足夠長(zhǎng)的U形金屬管導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬度為L(zhǎng)=0.50 m.一根質(zhì)量為m=0.50 kg的均勻金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形.該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為Fm=1.0 N，ab棒的電阻為R=0.10 Ω，其他各部分電阻均不計(jì)。開始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.50 T。

(1)若從某時(shí)刻(t=0)開始，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,使其以=0.20 T/s的變化率均勻增加，求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間ab棒開始滑動(dòng).此時(shí)通過ab棒的電流大小和方向如何?

(2)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變,從t=0時(shí)刻開始，給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力,使它以a=4.0 m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，推導(dǎo)出此拉力FT的大小隨時(shí)間t變化的函數(shù)表達(dá)式，并在圖乙所示的坐標(biāo)圖上作出拉力FT隨時(shí)間t變化的FT-t圖線。

 

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