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          如圖所示，兩根不計電阻的光滑金屬導(dǎo)軌MN與PQ固定在水平面內(nèi)，MN是直導(dǎo)軌，PQ的PQ1段、Q2Q3段是直導(dǎo)軌、Q1Q2段是曲線導(dǎo)軌，MN、PQ1、Q2Q3相互平行，M、P間接入一個阻值R=0.25Ω的電阻。質(zhì)量m=1.0kg、不計電阻的金屬棒在導(dǎo)軌上滑動時始終垂直于MN。整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中。金屬棒處于位置（I）時，給金屬棒一向右的初速度v1=4m/s，同時加一恒定的水平向右的外力F1，使金屬棒向右做a=1m/s2勻減速運動；當(dāng)金屬棒運動到位置(Ⅱ)時，外力方向不變，改變大小，使金屬棒向右做勻速直線運動2s到達位置(Ⅲ)。已知金屬棒在位置(I)時，與MN、Q1Q2相接觸于a、b兩點，a、b的間距L1=1m；金屬棒在位置(Ⅱ)時，棒與MN、Q1Q2相接觸于c、d兩點；位置（I）到位置(Ⅱ)的距離為7.5m。求：

          （1）從位置（I）到位置(Ⅱ)過程中的F1大��；
          （2）c、d兩點間的距離L2；
          （3）金屬棒從位置(I)運動到位置(Ⅲ)的過程中，電阻R上放出的熱量Q。
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）（2）2m（3）38J
          

          解析試題分析：（1）FA-F1=ma
          （4分）
          (2) 
           （2分）
          因為整個過程金屬桿做勻變速運動，所以安培力不變

           （2分） 
          （3）金屬棒在位置(Ⅱ) 到達位置(Ⅲ)過程中，外力
           （2分）
          根據(jù)動能定理得：


              （4分）
          考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；牛頓第二定律；
          點評：本題是抓住勻減速運動的特點：合力一定，加速度一定，分析棒的受力情況，同時，要掌握安培力的經(jīng)驗公式，從力和能兩個方面研究本題．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，兩根豎直固定的金屬導(dǎo)軌ad和bc相距l(xiāng)=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，MN桿和EF桿的電阻分別為0.2Ω（豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計），EF桿放置在水平絕緣平臺上，回路NMEF置于勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強度B=1T，試求：
          （1）EF桿不動，MN桿以0.1m/s的速度向上運動時，桿MN兩端哪端的電勢高？MN兩端電勢差為多大？
          （2）當(dāng)MN桿和EF桿的質(zhì)量均為m=10-2kg．MN桿須有多大的速度向上運動時，EF桿將開始向上運動？此時拉力的功率為多大？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距為L，上端接有兩個定值電阻R1、R2，已知R1=R2=2r．將質(zhì)量為m、電阻值為r的金屬棒從圖示位置由靜止釋放，下落過程中金屬棒保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好．自由下落一段距離后金屬棒進入一個垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁場寬度為h．金屬棒出磁場前R1、R2的功率均已穩(wěn)定為P．則金屬棒離開磁場時的速度大小為
           
          ，整個過程中通過電阻R1的電量為
           
          ．（已知重力加速度為g）
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2013?淮安模擬）如圖所示，兩根等高光滑的
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          圓弧軌道，半徑為r、間距為L，軌道電阻不計．在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B．現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg．整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌電接觸良好，求：
          （1）棒到達最低點時的速度大小和通過電阻R的電流．
          （2）棒從ab下滑到cd過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過R的電荷量．
          （3）若棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動，則在到達ab的過程中拉力做的功為多少？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，相距0.3m，導(dǎo)軌左端PQ間用電阻R=0.2Ω相連接，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌上停放著一金屬桿MN，桿的電阻為0.1Ω，質(zhì)量為0.1kg，始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感強度為0.5T．現(xiàn)對金屬桿施加適當(dāng)?shù)乃搅Γ箺U由靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運動，問：
          （1）要使P點電勢高于Q點電勢，桿應(yīng)向哪個方向運動？
          （2）當(dāng)金屬桿的速度v=2m/s時，電阻R上消耗的電功率多大？
          （3）要使電阻R上的電壓每秒均勻增加0.05V，桿的加速度a應(yīng)為多大？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2012-2013學(xué)年江蘇省南通市高三第三次調(diào)研測試物理試卷（解析版）
				題型：計算題
			
          

						
          如圖所示，兩根等高光滑的圓弧軌道，半徑為r、間距為L，軌道電阻不計．在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg．整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌電接觸良好，求：
          


          


          （1）棒到達最低點時的速度大小和通過電阻R的電流．
          


          （2）棒從ab下滑到cd過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過R的電荷量．
          


          （3）若棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動，則在到達ab的過程中拉力做的功為多少？
          


           
          

			
          

			
          
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