（14分）如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，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(chǎng)，磁場(chǎng)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為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度）的水平力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3W，r＝0.2W，s＝1m）

（1）分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)；

（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿(mǎn)足v＝v0－x，且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？

（4）若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫(huà)出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線(xiàn)。

解析：（1）金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，R兩端電壓UµIµeµv，U隨時(shí)間均勻增大，即v隨時(shí)間均勻增大，加速度為恒量；

（2）F－＝ma，以F＝0.5v＋0.4

代入得（0.5－）v＋0.4＝ma

a與v無(wú)關(guān)，所以a＝0.4m/s2，（0.5－）＝0

得B＝0.5T

（3）x1＝at2，v0＝x2＝at，x1＋x2＝s，所以at2＋at＝s

得：0.2t2＋0.8t－1＝0，t＝1s，

（4）可能圖線(xiàn)如下：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，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(chǎng)，磁場(chǎng)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為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度）的水平力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大．（已知l=1m，m=1kg，R=0.3Ω，r=0.2Ω，s=1m）
（1）分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿(mǎn)足v=v0-
B2l2m(R+r)
x，且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？
（4）若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫(huà)出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線(xiàn)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻．空間有豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好．棒CD在平行于MN向右的水平拉力作用下從靜止開(kāi)始做加速度為a的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．求

（1）導(dǎo)體棒CD在磁場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到t1時(shí)刻的外力F1
（2）若撤去拉力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿(mǎn)足v=v0-
B2l2m(R+r)
x，且棒在撤去拉力后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)距離s時(shí)恰好靜止，則拉力作用的勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？
（3）請(qǐng)定性畫(huà)出導(dǎo)體棒CD從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止全過(guò)程的v-t圖象．圖中橫坐標(biāo)上的t0為撤去拉力的時(shí)刻，縱坐標(biāo)上的v0為棒CD在t0時(shí)刻的速度．（本小題不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左側(cè)接一阻值為R的電阻．矩形區(qū)域abfe內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．導(dǎo)軌上ac段和bd段單位長(zhǎng)度的電阻為r0，導(dǎo)軌其余部分電阻不計(jì)，且ac=bd=x1．一質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．金屬棒受到一個(gè)水平拉力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a．棒運(yùn)動(dòng)到cd處撤去外力，此后棒的速度vt隨位移x的變化規(guī)律滿(mǎn)足vt=v0-
B2L2mR總
x，且棒在運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)右邊界ef處恰好靜止．求：
（1）用法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)出本題中金屬棒在區(qū)域abdc內(nèi)切割磁感線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間t變化的表達(dá)式；
（2）df的長(zhǎng)度x2應(yīng)滿(mǎn)足什么條件；
（3）金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中流過(guò)電阻R的最大電流值和最小電流值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，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(chǎng)，磁場(chǎng)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＝0.5＋0.4（N）（為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度）的水平力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3W，r＝0.2W，s＝1m）

（1）分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)；

（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（3）若撤去外力后棒的速度隨位移x的變化規(guī)律滿(mǎn)足，且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？

（4）若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫(huà)出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線(xiàn)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（09·上海物理·24）如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，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(chǎng)，磁場(chǎng)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為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度）的水平力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3W，r＝0.2W，s＝1m）

（1）分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)；

（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿(mǎn)足v＝v0－x，且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？

（4）若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫(huà)出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線(xiàn)。

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