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          如圖所示，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＝1 m，左側(cè)接一阻值為R＝0.3 Ω的電阻，區(qū)域efgh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)度為B＝0.5 T，磁場(chǎng)的寬度為d＝1 m；一質(zhì)量為m＝1 kg、電阻為r＝0.2 Ω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為金屬棒的運(yùn)動(dòng)速度)的水平力作用，從磁場(chǎng)的左邊界ef由靜止開始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大．
          (1)若撤去水平力后棒的速度v隨位移s的變化規(guī)律滿足v＝v－s，且棒在運(yùn)動(dòng)到gh處恰好靜止，則水平力F作用的時(shí)間t為多少？
          (2)若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去水平力F，畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v隨位移s變化的各種可能的圖線．
          

          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          

          解：(1)金屬棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)：E＝BLv
          棒和電阻R構(gòu)成的回路中的電流：I＝
          電阻R兩端的電壓：U＝IR
          解得電壓U＝
          題設(shè)U隨時(shí)間均勻增大，所以v也隨時(shí)間均勻增大，棒先做勻加速運(yùn)動(dòng)：
          s1＝at2
          v1＝at
          棒受力F＝0.5v＋0.4和安培阻力FA＝BIL，由牛頓第二定律得：(0.5v＋0.4)－BIL＝ma 
          又I＝
          所以0.5v1＋0.4－＝ma
          撤去外力后棒做減速運(yùn)動(dòng)，由題設(shè)v＝v0－s得：0＝v1－s2
          全程運(yùn)動(dòng)：s1＋s2＝d
          將已知條件代入以上方程解得：0.2t2＋0.8t－1＝0
          解得力F作用的時(shí)間t＝1 s
          (2)可能圖線如下：
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				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：
			
          

						
          如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為45°，兩導(dǎo)軌相距0.2m，導(dǎo)軌上有質(zhì)量m為0.4kg的金屬棒MN．當(dāng)MN棒中通以2A的電流時(shí)，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（g取10m/s2），求：
          （1）棒MN中的電流方向；
          （2）棒MN所受磁場(chǎng)力的大小和方向；
          （3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為θ，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的直流電源．電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，將質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒由靜止釋放，求導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度的大�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，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(zhǎng)=1m，左側(cè)接一阻值為R=0.3Ω的電阻，區(qū)域efgh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)度為B=0.5T，磁場(chǎng)的寬度為d=1m；一質(zhì)量為m=1kg，電阻為r=0.2Ω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ef由靜止開始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大．
          （1）若撤去水平力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v0-
          B2L2m(R+r)
          ?x          ，且棒在運(yùn)動(dòng)到gh處時(shí)恰好靜止，則水平力F作用的時(shí)間t為多少？
          （2）若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去水平力F，畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v隨位移x變化的各種可能的圖線．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)如圖所示水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直于導(dǎo)軌放置．今使棒以一定的初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其通過(guò)位置a、b時(shí)，速率分別為va、vb，到位置c時(shí)棒剛好靜止．設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì)、a、b與b、c的間距相等，則金屬棒在由a→b與b→c的兩個(gè)過(guò)程中下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          （2013?普陀區(qū)一模）如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路．其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌平面．金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，兩極板之間質(zhì)量m=1×10-14kg、帶電荷量q=-1×10-15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩極板間的電壓為
          0.3
          0.3
          V；金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度為
          4
          4
          m/s．
          

			
          

			
          
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