如圖甲，電阻不計的軌道MON與PRQ平行放置，ON及RQ與水平面的傾角θ=53°，MO及PR部分的勻強磁場豎直向下，ON及RQ部分的磁場平行軌道向下，磁場的磁感應(yīng)強度大小相同，兩根相同的導(dǎo)體棒ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好。棒的質(zhì)量m=1.0kg，R=1.0Ω，長度與導(dǎo)軌間距相同，L=1.0m，棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)對ab棒施加一個方向向右，大力隨乙圖規(guī)律變化的力F的作用，同時由靜止釋放cd棒，則ab棒做初速度為零的勻加速直線運動，g取10m/s2，求：
(1)ab棒的加速度大��；
(2)磁感應(yīng)強度B的大�。�
(3)若已知在前2s內(nèi)外力做功W=30J，求這一過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱；
(4)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時間。
   
解：(1)對ab棒：f=μmg，v=at            
F-BIL-f=ma
F=m(μg+a)+ ①
a==1m/s2
(2)當(dāng)t=2s時，F(xiàn)=10N  由①
    
B==2T
(3)0-2s過程中，對a、b棒，由動能定理知：
x=at2=2m，v=at=2m/s 
W-μmgx-Q=mv2      
Q=18J
(4)當(dāng)時間為t時，cd棒平衡，速度最大    
N′=BIL+mgcos53°    
f=μN′    
mgsin53°=f    
mgsin53°=    
解得：t=5s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?深圳二模）如圖甲所示，電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m，上端連接R=0.5Ω的電阻，下端連著電阻不計的金屬卡環(huán)，導(dǎo)軌與水平面的夾角θ=300，導(dǎo)軌間虛線區(qū)域存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場，其上、下邊界之間的距離s=1Om，磁感應(yīng)強 度B-t圖如圖乙所示．長為L且質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab的電阻不計，垂直導(dǎo) 軌放置于距離磁場上邊界d=2.5m處，在t=O時刻由靜止釋放，棒與導(dǎo)軌始終接觸良 好，滑至導(dǎo)軌底端被環(huán)卡住不動．g取10m/s2，求：

（1）棒運動到磁場上邊界的時間；
（2）棒進(jìn)人磁場時受到的安培力；
（3）在0-5s時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源：深圳二模 題型：問答題

如圖甲所示，電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m，上端連接R=0.5Ω的電阻，下端連著電阻不計的金屬卡環(huán)，導(dǎo)軌與水平面的夾角θ=300，導(dǎo)軌間虛線區(qū)域存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場，其上、下邊界之間的距離s=1Om，磁感應(yīng)強 度B-t圖如圖乙所示．長為L且質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab的電阻不計，垂直導(dǎo) 軌放置于距離磁場上邊界d=2.5m處，在t=O時刻由靜止釋放，棒與導(dǎo)軌始終接觸良 好，滑至導(dǎo)軌底端被環(huán)卡住不動．g取10m/s2，求：

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（1）棒運動到磁場上邊界的時間；
（2）棒進(jìn)人磁場時受到的安培力；
（3）在0-5s時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L = 0.5m，上端連接R=0.5Ω的電阻，下端連著電阻不計的金屬卡環(huán)，導(dǎo)軌與水平面的夾角θ=300，導(dǎo)軌間虛線區(qū)域存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場，其上、下邊界之間的距離s = 1Om，磁感應(yīng)強 度B-t圖如圖乙所示.長為L且質(zhì)量為m= 0.5kg的金屬棒ab的電阻不計，垂直導(dǎo) 軌放置于距離磁場上邊界d = 2.5m處，在t= O時刻由靜止釋放，棒與導(dǎo)軌始終接觸良 好，滑至導(dǎo)軌底端被環(huán)卡住不動.g取10m/s2，求：

(1)棒運動到磁場上邊界的時間；

(2)棒進(jìn)人磁場時受到的安培力；

(3)在0-5s時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的焦耳熱.

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L = 0.5m，上端連接R=0.5Ω的電阻，下端連著電阻不計的金屬卡環(huán)，導(dǎo)軌與水平面的夾角θ=300，導(dǎo)軌間虛線區(qū)域存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場，其上、下邊界之間的距離s = 1Om，磁感應(yīng)強 度B-t圖如圖乙所示.長為L且質(zhì)量為m= 0.5kg的金屬棒ab的電阻不計，垂直導(dǎo) 軌放置于距離磁場上邊界d = 2.5m處，在t= O時刻由靜止釋放，棒與導(dǎo)軌始終接觸良 好，滑至導(dǎo)軌底端被環(huán)卡住不動.g取10m/s2，求：

(1)棒運動到磁場上邊界的時間；

(2)棒進(jìn)人磁場時受到的安培力；

(3)在0-5s時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目：高中物理 來源：2013年廣東省深圳市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖甲所示，電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m，上端連接R=0.5Ω的電阻，下端連著電阻不計的金屬卡環(huán)，導(dǎo)軌與水平面的夾角θ=30，導(dǎo)軌間虛線區(qū)域存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場，其上、下邊界之間的距離s=1Om，磁感應(yīng)強 度B-t圖如圖乙所示．長為L且質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab的電阻不計，垂直導(dǎo) 軌放置于距離磁場上邊界d=2.5m處，在t=O時刻由靜止釋放，棒與導(dǎo)軌始終接觸良 好，滑至導(dǎo)軌底端被環(huán)卡住不動．g取10m/s2，求：

（1）棒運動到磁場上邊界的時間；
（2）棒進(jìn)人磁場時受到的安培力；
（3）在0-5s時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的焦耳熱．

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