如圖所示，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距，電阻，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量、電阻的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示。

（1）試分析計(jì)算說明金屬桿的運(yùn)動(dòng)情況；

（2）求第2s末外力F的瞬時(shí)功率。


【答案】金屬桿水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)         

【解析】

（1）金屬桿速度為v時(shí)，電壓表的示數(shù)應(yīng)為

則由題圖可知：

故金屬桿的加速度應(yīng)恒定，即金屬桿應(yīng)水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

（2）由（1）可得：

則第2s末桿的速度：此時(shí)桿受到的安培力：

由牛頓第二定律得：則

故外力F的功率

【考點(diǎn)】牛頓第二定律；法拉第電磁感應(yīng)定律；歐姆定律


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：


均勻?qū)Ь�制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，

（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大��；

（2）求cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小；

（3）若此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。      

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一輛裝滿貨物的汽車在丘陵地區(qū)行駛，由于輪胎太舊，途中“放了炮”，你認(rèn)為在圖中A、B、C、D四處，“放炮”可能性最大的是(   )

A．A處　　  　B．B處

C．C處　 　 　D．D處

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)面積S=4×10-2 m2、匝數(shù)n=100匝的線圈，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示，則下列判斷正確的是（  ）

A、在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化率等于-0.08 Wb/s

B、在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零

C、在開始的2 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于-0.08 V

D、在第3 s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零

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科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為L(zhǎng)時(shí)，速度恰好達(dá)到最大值(運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)．設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g.則此過程(　)

A．桿一直在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)   B．桿的速度增大，加速度減小

C．桿的速度最大值為   D．流過電阻R的電量為

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科目：高中物理 來源： 題型：


由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上各點(diǎn)均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以（    ）

A.地球表面各處具有相同大小的線速度

B.地球表面各處具有相同大小的角速度

C.地球表面各處具有相同大小的向心加速度

D.地球表面各處的向心加速度方向都指向地球球心

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科目：高中物理 來源： 題型：


用細(xì)線懸吊著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向夾角為α，線長(zhǎng)為L(zhǎng)，如圖所示，下列說法中正確的是(     )

A．小球受重力、拉力、向心力

B．小球受重力、拉力

C．小球的向心力大小為mgtanα

D．小球的向心力大小為mg/cosα

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科目：高中物理 來源： 題型：


已知引力常量G和以下各組數(shù)據(jù)，能夠計(jì)算出地球質(zhì)量的是（    ）

A．地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和地球與太陽(yáng)間的距離

B．月球繞地球運(yùn)行的周期和月球與地球間的距離

C．人造地球衛(wèi)星在地面附近處繞行的速度與周期

D．若不考慮地球的自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑與地面的重力加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將靜止在湖面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊．已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)纜繩與水平方向的夾角為θ，小船的速度大小為v0，則此時(shí)小船的加速度大小a和纜繩對(duì)船的拉力F為（纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)）（　　）

　

A．

a=（﹣f），F(xiàn)=

B．

a=（﹣f），F(xiàn)=

　

C．

a=（﹣f），F(xiàn)=

D．

a=（﹣f），F(xiàn)=

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