如圖所示，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接阻值R=2Ω的電阻，理想電壓表并接在R兩端，導(dǎo)軌電阻不計。t=0時刻ab受水平拉力F的作用后由靜止開始向右作勻加速運(yùn)動，ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。第4s末，ab桿的速度為v=1m/s，電壓表示數(shù)U=0.4V．取重力加速度g=10m/s2。
（1）在第4s末，ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和受到的安培力各為多大？
（2）若第4s末以后，ab桿作勻速運(yùn)動，則在勻速運(yùn)動階段的拉力為多大？整個過程拉力的最大值為多大？
（3）若第4s末以后，拉力的功率保持不變，ab桿能達(dá)到的最大速度為多大？
（4）在虛線框內(nèi)的坐標(biāo)上畫出上述（2）、（3）兩問中兩種情形下拉力F隨時間t變化的大致圖線（要求畫出0-6s的圖線，并標(biāo)出縱坐標(biāo)數(shù)值）。
解：（1）4s末的感應(yīng)電流：
電動勢：
由得
4s末ab受的安培力：
（2）勻速階段，ab受力平衡：
拉力
加速過程達(dá)第4s末時拉力最大
 
（3）若第4s末開始，拉力的功率不變，此時

設(shè)ab的最大速度為，此時的拉力為，則

代入數(shù)據(jù)：；
（4）上述兩種情況拉力F隨時間t變化大致圖線
在（3）情形中最終拉力為
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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，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接阻值R=2Ω的電阻，理想電壓表并接在R兩端，導(dǎo)軌電阻不計．t=0時刻ab受水平拉力F的作用后由靜止開始向右作勻加速運(yùn)動，ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．第4s末，ab桿的速度為v=1m/s，電壓表示數(shù)U=0.4V．取重力加速度g=10m/s2．
（1）在第4s末，ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和受到的安培力各為多大？
（2）若第4s末以后，ab桿作勻速運(yùn)動，則在勻速運(yùn)動階段的拉力為多大？整個過程拉力的最大值為多大？
（3）若第4s末以后，拉力的功率保持不變，ab桿能達(dá)到的最大速度為多大？
（4）在虛線框內(nèi)的坐標(biāo)上畫出上述（2）、（3）兩問中兩種情形下拉力F隨時間t變化的大致圖線（要求畫出0-6s的圖線，并標(biāo)出縱坐標(biāo)數(shù)值）．
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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l=0.5m．質(zhì)量m=1kg，電阻r=0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=2T，導(dǎo)軌左端接阻值R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計．t=0時刻ab桿受水平拉力F的作用后由靜止開始向右作勻加速運(yùn)動，第4s末，ab桿的速度為v=2m/s，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）4s末ab桿受到的安培力FA的大小；
（2）若0-4s時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為0.4J，求這段時間內(nèi)水平拉力F做的功；
（3）若第4s末以后，拉力不再變化，且知道4s末至ab桿達(dá)到最大速度過程中通過桿的電量q=1.6C，則ab桿克服安培力做功WA為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接阻值R=2Ω的電阻，理想電壓表并接在R兩端，導(dǎo)軌電阻不計．t=0時刻ab受水平拉力F的作用后由靜止開始向右作勻加速運(yùn)動，ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)=0.2．第4s末，ab桿的速度為v=1m/s，電壓表示數(shù)U=0.4V．取重力加速度g=10m/s2．

（1）在第4s末，ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和受到的安培力各為多大？

（2）若第4s末以后，ab桿作勻速運(yùn)動，則在勻速運(yùn)動階段的拉力為多大？整個過程拉力的最大值為多大？

（3）若第4s末以后，拉力的功率保持不變，ab桿能達(dá)到的最大速度為多大？

（4）在虛線框內(nèi)的坐標(biāo)上畫出上述（2）、（3）兩問中兩種情形下拉力F隨時間t變化的大致圖線（要求畫出0—6s的圖線，并標(biāo)出縱坐標(biāo)數(shù)值）．

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年上海市長寧區(qū)高三第二次模擬物理卷 題型：計算題

如圖所示，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接阻值R=2Ω的電阻，理想電壓表并接在R兩端，導(dǎo)軌電阻不計．t=0時刻ab受水平拉力F的作用后由靜止開始向右作勻加速運(yùn)動，ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)=0.2．第4s末，ab桿的速度為v=1m/s，電壓表示數(shù)U=0.4V．取重力加速度g=10m/s2．

（1）在第4s末，ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和受到的安培力各為多大？

（2）若第4s末以后，ab桿作勻速運(yùn)動，則在勻速運(yùn)動階段的拉力為多大？整個過程拉力的最大值為多大？

（3）若第4s末以后，拉力的功率保持不變，ab桿能達(dá)到的最大速度為多大？

（4）在虛線框內(nèi)的坐標(biāo)上畫出上述（2）、（3）兩問中兩種情形下拉力F隨時間t變化的大致圖線（要求畫出0—6s的圖線，并標(biāo)出縱坐標(biāo)數(shù)值）．

 

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科目：高中物理 來源：上海模擬題 題型：計算題

如圖所示，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，質(zhì)量m＝0.2kg，電阻r＝0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接阻值R＝2Ω的電阻，理想電壓表并接在R兩端，導(dǎo)軌電阻不計。t＝0時刻ab受水平拉力F的作用后由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動，ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2。第4s末，ab桿的速度為v＝1m/s，電壓表示數(shù)U＝0.4V。取重力加速度g＝10m/s2。

（1）在第4s末，ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和受到的安培力各為多大？
（2）若第4s末以后，ab桿做勻速運(yùn)動，則在勻速運(yùn)動階段的拉力為多大？整個過程拉力的最大值為多大？
（3）若第4s末以后，拉力的功率保持不變，ab桿能達(dá)到的最大速度為多大？
（4）在虛線框內(nèi)的坐標(biāo)上畫出上述（2）、（3）兩問中兩種情形下拉力F隨時間t變化的大致圖線（要求畫出0-6s的圖線，并標(biāo)出縱坐標(biāo)數(shù)值）。

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