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如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MNPQ所在平面与水平面成30°角,两导轨的间距l=0.50m,一端接有阻值R=1.0Ω的电阻。质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上,与轨道垂直,电阻r=0.25Ω。整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。t=0时刻,对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,使之由静止开始沿斜面向上运动,运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计,g取10m/s2,求:   

(1)4.0s末金属棒ab瞬时速度的大小;

(2)4.0s末力F的瞬时功率。

(1)由图乙可得:t=4.0s时,I=0.8A。

根据              

     

(2)由和感应电流与时间的线性关系可知,金属棒做初速度为零的匀加速直线运动。

由运动规律       

解得4.0s内金属棒的加速度大小a =0.5m/s2 ……(2分)

对金属棒进行受力分析,根据牛顿第二定律得:

       …… (2分)

               ……((2分)

解得F=0.95N

根据   解得     P=1.9W   ……(2分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?惠州三模)如图甲所示,足够长的金属导轨MN和PQ与一阻值为R的电阻相连,平行地放在水平桌面上,质量为m的金属杆ab可以无摩擦地沿导轨运动.导轨与ab杆的电阻不计,导轨宽度为L.磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面.现给金属杆ab一个初速度v0,使ab杆向右滑行.回答下列问题:
(1)简述金属杆ab的运动状态,并在图乙中大致作出金属杆的v-t图象;
(2)求出回路的最大电流值Im并指出金属杆中电流流向;
(3)当滑行过程中金属杆ab的速度变为v时,求杆ab的加速度a;
(4)电阻R上产生的最大热量Qm

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环.现在沿杆方向给小环施加一个拉力F,使小环由静止开始运动.已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示,重力加速度g取l0m/s2.则以下判断正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,沿杆方向给环施加一个拉力F,使环由静止开始沿杆向上运动,已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10m/s2.则以下判断正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角,两导轨的间距l=0.50m,一端接有阻值R=1.0Ω的电阻.质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上,与轨道垂直,电阻r=0.25Ω.整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.t=0时刻,对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,使之由静止开始沿斜面向上运动,运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示.电路中
其他部分电阻忽略不计,g取10m/s2,求:
(1)4.0s末金属棒ab瞬时速度的大小;
(2)4.0s末力F的瞬时功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F及小环速度v随时间变化规律如图乙所示,取重力加速度g=10m/s2.则以下判断正确的是(  )
A、小环的质量是l kgB、细杆与地面间的倾角是30°C、前4s内小环机械能的增量是12.5JD、前4s内拉力F的最大功率是4.25W

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