如圖（a）所示，兩根足夠長的水平平行金屬導軌相距為L＝0.5 m，其右端通過導線連接阻值R＝0.6Ω的電阻，導軌電阻不計，一根質(zhì)量為m＝0.2 kg、阻值r＝0.2Ω的金屬棒ab放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)m＝0.5。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，取g＝10m/s2。若所加磁場的磁感應強度大小恒為B，通過小電動機對金屬棒施加水平向左的牽引力，使金屬棒沿導軌向左做勻加速直線運動，經(jīng)過0.5s電動機的輸出功率達到P＝10W，此后電動機功率保持不變。金屬棒運動的v～t圖像如圖（b）所示，試求：

（1）磁感應強度B的大�。�
（2）在0～0.5s時間內(nèi)金屬棒的加速度a的大��；
（3）在0～0.5s時間內(nèi)電動機牽引力F與時間t的關系；
（4）若在0～0.3s時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為0.15J，則在這段時間內(nèi)電動機做的功。
（1）（2）（3）（4）
（1）當時，棒勻速運動，， ， 
∴    ∴                
（2）    代入數(shù)據(jù)，得：    
（3）     ∴                 
（4）                        
，                                 
∵
∴
本題考查的是電磁感應定律和閉合電路歐姆定律及力學綜合的問題，首先根據(jù)電磁感應定律和閉合電路的歐姆定律及受力平衡可計算出磁感應強度來；再根據(jù)牛頓第二定律可計算出加速度，進而計算出牽引力的表達式；最后根據(jù)功能關系計算出熱量和功；
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖12所示，一個半徑為R的絕緣光滑半圓環(huán)，豎直放在場強為E的勻強電場中，電場方向豎直向下．在環(huán)壁邊緣處有一質(zhì)量為m，帶有正電荷q的小球，由靜止開始下滑，求小球經(jīng)過最低點時對環(huán)底的壓力．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩個小球，用長為2L的輕質(zhì)桿相連接，在豎直平面內(nèi)繞固定軸O沿順時針方向自由轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)軸在桿的中點），不計一切摩擦，某時刻A球恰好在圖中的最高點，A、B球的線速度大小均為v，在A球從M點運動到最高點的過程中，下列說法正確的是

A．運動過程中B球機械能守恒
B．運動過程中B球速度大小不變
C．桿對A球一直做正功
D．A球單位時間內(nèi)機械能的變化量不斷變小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示,正方形導線框abcd的質(zhì)量為m、邊長為l,導線框的總電阻為R.導線框從垂直紙面向里的水平有界勻強磁場的上方某處由靜止自由下落,下落過程中,導線框始終在與磁場垂直的豎直平面內(nèi),cd邊保持水平.磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里,磁場上?下兩個界面水平距離為l.已知cd邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動.重力加速度為g.

(1)求cd邊剛進入磁場時導線框的速度大小;
(2)請證明:導線框的cd邊在磁場中運動的任意瞬間,導線框克服安培力做功的功率等于導線框消耗的電功率;
(3)求從導線框cd邊剛進入磁場到ab邊剛離開磁場的過程中,導線框克服安培力所做的功.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，在y軸左側(cè)有一勻強電場，場強大小為E，方向與x軸平行且沿x軸正向，在y軸右側(cè)有一勻強磁場，方向垂直紙面向外�，F(xiàn)將一擋板放在第一象限內(nèi)，其與x、y軸的交點M、N到坐標原點的距離均為2L。有一質(zhì)量為m電荷量為+q的粒子在第二象限內(nèi)從距x軸為L、y軸為4L的P點由靜止釋放（不計重力），粒子與擋板碰后電荷量不變，速度大小不變方向變?yōu)檠貀軸正向，當粒子第一次到達y軸時電場消失。求：

（1）粒子第一次到達y軸時距坐標原點多遠？
（2）若使粒子再次打到檔板上，磁感應強度的大小的取值范圍？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(2010年高考福建理綜卷)如圖8－3－19所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強的偏轉(zhuǎn)電場．一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子，又沿著與電場垂直的方向，立即進入場強大小為E的偏轉(zhuǎn)電場，最后打在照相底片D上．已知同位素離子的電荷量為q(q＞0)，速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場強大小為E0的勻強電場和磁感應強度大小為B0的勻強磁場，照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L，忽略重力的影響．

圖8－3－19
(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大�。�
(2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場中沿速度v0方向飛行的距離為x，求出x與離子質(zhì)量m之間的關系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶電粒子以速度v沿CB方向射入一橫截面為正方形的區(qū)域．C、B均為該正方形兩邊的中點，如圖13所示，不計粒子的重力．當區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強電場E時，粒子從A點飛出，所用時間為t1；當區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場時，粒子也從A點飛出，所用時間為t2，下列說法正確的是(　　)

A．t1<t2               B．t1>t2                                                          
C.＝v              D.＝v

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(2010年高考廣東理綜卷)如圖甲所示，左為某同學設想的粒子速度選擇裝置，由水平轉(zhuǎn)軸及兩個薄盤N1、N2構(gòu)成，兩盤面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直，相距為L，盤上各開一狹縫，兩狹縫夾角θ可調(diào)(如圖乙)；右為水平放置的長為d的感光板，板的正上方有一勻強磁場，方向垂直紙面向外，磁感應強度為B.一小束速度不同、帶正電的粒子沿水平方向射入N1，能通過N2的粒子經(jīng)O點垂直進入磁場，O到感光板的距離為，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，不計重力．

(1)若兩狹縫平行且盤靜止(如圖丙)，某一粒子進入磁場后，豎直向下打在感光板中心點M上，求該粒子在磁場中運動的時間t；
(2)若兩狹縫夾角為θ0，盤勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如圖乙，要使穿過N1、N2的粒子均打到感光板P1P2連線上，試分析盤轉(zhuǎn)動角速度ω的取值范圍．(設通過N1的所有粒子在盤旋轉(zhuǎn)一圈的時間內(nèi)都能到達N2)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，空間分布著有理想邊界的勻強電場和勻強磁場．勻強磁場分為Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域，其邊界為MN、PQ，磁感應強度大小均為B，方向如圖所示，Ⅰ區(qū)域高度為d，Ⅱ區(qū)域的高度足夠大．一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球從磁場上方的O點由靜止開始下落，進入電、磁復合場后，恰能做勻速圓周運動．
(1)求電場強度E的大�。�
(2)若帶電小球運動一定時間后恰能回到O點，求帶電小球釋放時距MN的高度h；
(3)若帶電小球從距MN的高度為3h的O'點由靜止開始下落，為使帶電小球運動一定時間后仍能回到O'點，需將磁場Ⅱ向下移動一定距離（如圖乙所示），求磁場Ⅱ向下移動的距離y及小球從O'點釋放到第一次回到O'點的運動時間T。
                          

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