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          如圖甲所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距=0.2m，電阻R=1.0Ω；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻均可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下�，F(xiàn)用一外力F沿軌道方向向右拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖乙所示，求桿的質量m和加速度a.
          


           
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				【答案】






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          【解析】
          


          試題分析：導體桿在軌道上做勻加速直線運動，設速度為v，則有     ①
          


          導體桿切割磁感線產生感應電動勢     ②
          


          回路中的感應電流     ③   
          


          桿受到的安培力    ④
          


          根據(jù)牛頓第二定律有   ⑤ 
          


          化簡得   ⑥
          


          在圖乙上任取兩點代入上式求解得 方向水平向右 ⑦     ⑧
          


          考點：電磁感應中的力學問題
          


          點評：本題關鍵是根據(jù)安培力和牛頓第二定律列出F與t的關系式．
          


           
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
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				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ連線垂直于金屬板；N板右側的圓A內分布有方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度大小為B，圓半徑為r，且圓心O在PQ的延長線上．現(xiàn)使置于P處的粒子源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質量為m、電量為q的帶電粒子（帶電粒子的重力和初速度忽略不計，粒子間的相互作用力忽略不計），從某一時刻開始，在板M、N間加上如圖乙所示的交變電壓，周期為T，電壓大小為U．如果只有在每個周期的0～
          T4
          時間內放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出，求：
          （1）帶電粒子到達Q孔可能的速度范圍
          （2）帶電粒子通過該圓形磁場的最小偏轉角θ．
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2006?嘉定區(qū)一模）A、如圖甲所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L=0.20m，電阻R=1.0Ω；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下．現(xiàn)在一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖乙所示．求：

          （1）外力在0時刻的值F0=？外力在30秒時的值F=？
          （2）桿的質量m=？加速度a=？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。 
          圖甲
          (1)如果在板M、N間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應強度隨時間變化如圖乙所示。t=0時刻，質量為m、電量為-q的粒子沿PQ方向以速度v\-0射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運動的時間恰為一個周期，且與磁感應強度變化的周期相同，求v0的大小。
          圖乙
          (2)如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強隨時間變化如圖丙所示。在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質量為m、帶電量為+q的粒子(粒子初速度和粒子間相互作用力不計)，已知只有在每個周期的前14個周期的時間內放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達Q孔處的速度范圍。
          圖丙
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖(甲)所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L=1 m，兩軌道之間用R=2Ω電阻連接，一質量為m=0.5 kg的導體桿與兩軌道垂直，靜止地放在軌道上，桿及軌道的電阻均忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B=2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上．現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導體桿，拉力F與導體桿運動的位移s間關系如圖10(乙)所示，當拉力達到最大時，導體桿開始做勻速運動，經(jīng)過位移s=2.5 m時，撤去拉力，導體桿又滑行了s′=2 m停下．求：
            
          (1)導體桿運動過程中的最大速度；
            
          (2)拉力F作用過程中，電阻R上產生的焦耳熱；
          

			
          

			
          
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