【題目】如圖（a）所示，平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ光滑且足夠長(zhǎng)，固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L＝0．25 m，電阻R＝0．5 Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m＝0．1 kg、電阻r＝0．1 Ω的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示．試分析與求：　　

（1）分析證明金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；

（2）求金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度；

（3）寫出外力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；

（4）求第2．5 s末外力F的瞬時(shí)功率．

【答案】（1）見解析 （2）2．4 m/s2（3）F＝0．04t＋0．24 N （4）2．04 W

【解析】試題分析：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律，求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；再根據(jù)閉合電路可求出電阻兩端的電壓，從而分析得出速度與時(shí)間的關(guān)系，即可求解；（2）根據(jù)電壓與時(shí)間的關(guān)系，從而確定速度與時(shí)間的關(guān)系式，進(jìn)而得出加速度的大小；（3）根據(jù)牛頓第二定律，與安培力大小表達(dá)式，即可求解；（4）由功率的表達(dá)式，從而得出安培力的功率，即可求解．

（1）因?yàn)?/span>， ，因U隨時(shí)間均勻變化，

故v也隨時(shí)間均勻變化，金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

（2）由圖象:

則金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度：

（3）由牛頓第二定律

（4）第2．5 s末外力F的瞬時(shí)功率

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是

A. 速度一定變化 B. 合力一定不為零

C. 加速度一定變化 D. 合力方向與速度方向一定不在同一直線上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖1裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．

(1)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有____________．（選填器材前的字母）

A.大小合適的鐵質(zhì)重錘

B.體積較大的木質(zhì)重錘

C.秒表

D.刻度尺

(2)圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離如圖所示，重錘質(zhì)量m=1kg，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8m/s2，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為0.02s．從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量△Ep=__J，重錘動(dòng)能的增加量△Ek=____J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)在實(shí)驗(yàn)過程中，下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是____________．

A.釋放重錘前，應(yīng)使紙帶保持豎直

B.做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先釋放重錘，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

C.為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，可測(cè)量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，再根據(jù)公式計(jì)算，其中g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>

D.用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?/span>

(4)某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過描繪v2﹣h圖象去研究機(jī)械能是否守恒．若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2﹣h圖象是圖3中的哪一個(gè)____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零。取g=10m/s2，且小球與地面之間的最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力的大小，則當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，以下說法中不正確的是

A. 此時(shí)輕彈簧的彈力大小為20 N

B. 地面對(duì)小球的作用力大于20 N

C. 小球的加速度大小為8 m/s2，方向向左

D. 若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10 m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為θ，在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊，小木塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因素為μ，小木塊速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示，若θ、g、v0、t0已知，則下列說法中正確的是

A. 傳送帶一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

B.

C. 傳送帶的速度等于v0

D. t0后一段時(shí)間內(nèi)滑塊加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為0．8kg的球固定在支桿AB的上端，支桿AB的下端固定在升降機(jī)上，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，如圖所示，已知繩的拉力為6N，g取10m/s2，則以下說法正確的是

A．若升降機(jī)是靜止?fàn)顟B(tài)，則AB桿對(duì)球的作用力大小為6 N

B．若升降機(jī)是靜止?fàn)顟B(tài)，則AB桿對(duì)球的作用力大小為8 N

C．若升降機(jī)是加速上升，加速度大小5m/s2，則AB桿對(duì)球的作用力大小為 N

D．若升降機(jī)是減速上升，加速度大小5m/s2，則AB桿對(duì)球的作用力大小為 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示．此線圈與一個(gè)R＝10 Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，電路中的其他電阻不計(jì)．下列說法正確的是（ ）

A. 交變電流的周期為0.125 s

B. 交變電流的頻率為8 Hz

C. 交變電流的有效值為 A

D. 交變電流的最大值為4 A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(2016四川理綜，10)避險(xiǎn)車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施，由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成，如圖豎直平面內(nèi)，制動(dòng)坡床視為水平面夾角為θ的斜面。一輛長(zhǎng)12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿?dòng)坡床，當(dāng)車速為23 m/s時(shí)，車尾位于制動(dòng)坡床的底端，貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動(dòng)，當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)了4 m時(shí)，車頭距制動(dòng)坡床頂端38 m，再過一段時(shí)間，貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍，貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4；貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取cos θ＝1，sin θ＝0.1，g＝10 m/s2。求：

(1)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；

(2)制動(dòng)坡床的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于物體的慣性，以下說法中正確的是

A. 物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性比靜止時(shí)的慣性大

B. 物體的質(zhì)量越大，物體的慣性越大

C. 物體受力越大，慣性越大

D. 短跑運(yùn)動(dòng)員百米沖刺后不能馬上停下是由于運(yùn)動(dòng)員受到慣性力作用

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同步練習(xí)冊(cè)答案