（18分）如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌、、位于同一水平面上，與、與相距均為=1m，導(dǎo)軌間橫跨一質(zhì)量為=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求：

（1）若施加的水平恒力F=8N，則金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度為多大？

（2）若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為多大？此時(shí)電壓表讀數(shù)為多少？

（3）若施加的水平外力使棒MN由靜止開始做加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且經(jīng)歷=1s時(shí)間，燈泡中產(chǎn)生的熱量為12J，試求此過程中外力做了多少功？

 

（1）6m/s

（2）5V

（3）20J

解析:（1）設(shè)金屬棒穩(wěn)定時(shí)速度為v1，有

（1分）

 （1分）

（1分）

   （1分）      解得v1=6m/s（1分）

（2）由第一問得方程可得，當(dāng)金屬棒速度穩(wěn)定時(shí)，有

 

解得：F′=2N（1分）

由P = F′v2=3W    （1分）

設(shè)電壓表的讀數(shù)為U ，則有

（1分）

 （1分）

    （1分）

 （1分）

 解得U=5V（1分）

（3）設(shè)小燈泡和金屬棒產(chǎn)生的熱量分別為，，有

，解得（2分）

由功能關(guān)系得： （2分） 

（1分）

解得：（1分）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好．棒的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表．整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)．若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為
 
W，此時(shí)電壓表讀數(shù)為
 
V．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌、、位于同一水平面上，與、與相距均為=1m，導(dǎo)軌間橫跨一質(zhì)量為=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下�，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求：

（1）若施加的水平恒力F=8N，則金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度為多大？

（2）若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為多大？此時(shí)電壓表讀數(shù)為多少？

（3）若施加的水平外力使棒MN由靜止開始做加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且經(jīng)歷=1s時(shí)間，燈泡中產(chǎn)生的熱量為12J，試求此過程中外力做了多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌、、位于同一水平面上，與、與相距均為=1m，導(dǎo)軌間橫跨一質(zhì)量為=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下�，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求：

（1）若施加的水平恒力F=8N，則金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度為多大？

（2）若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為多大？此時(shí)電壓表讀數(shù)為多少？

（3）若施加的水平外力使棒MN由靜止開始做加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且經(jīng)歷=1s時(shí)間，燈泡中產(chǎn)生的熱量為12J，試求此過程中外力做了多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌、、位于同一水平面上，與、與相距均為=1m，導(dǎo)軌間橫跨一質(zhì)量為=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下�，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求：

（1）若施加的水平恒力F=8N，則金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度為多大？

（2）若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為多大？此時(shí)電壓表讀數(shù)為多少？

（3）若施加的水平外力使棒MN由靜止開始做加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且經(jīng)歷=1s時(shí)間，燈泡中產(chǎn)生的熱量為12J，試求此過程中外力做了多少功？

 

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科目：高中物理 來源：哈師大附中、東北師大附中、遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2010年高三第二次聯(lián)考（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌、、位于同一水平面上，與、與相距均為=1m，導(dǎo)軌間橫跨一質(zhì)量為=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下�，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求：
（1）若施加的水平恒力F=8N，則金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度為多大？
（2）若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為多大？此時(shí)電壓表讀數(shù)為多少？
（3）若施加的水平外力使棒MN由靜止開始做加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且經(jīng)歷=1s時(shí)間，燈泡中產(chǎn)生的熱量為12J，試求此過程中外力做了多少功？

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