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        1. (2009?上海模擬)如圖(甲)所示,一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距L=0.20m,電阻R=10Ω,有一質(zhì)量為1kg的導(dǎo)體桿平放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖(乙)所示,試求:

          (1)桿運(yùn)動(dòng)的加速度a.
          (2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
          (3)導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)到第20s時(shí),電阻R的電功率.
          (4)若改為恒定拉力作用,但仍要導(dǎo)體棒以該加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),你對(duì)該裝置能提出什么合理的改進(jìn)措施,請(qǐng)做簡(jiǎn)要說明.
          分析:(1)(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,使棒受到向左的安培力,根據(jù)感應(yīng)電流的大小寫出安培力的表達(dá)式,結(jié)合牛頓第二定律求出F與t的關(guān)系式,然后將圖象上的數(shù)據(jù)代入即可求解加速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
          (3)導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)到第20s時(shí),由v=at求出棒的速度,由牛頓第二定律求出此時(shí)棒所受的安培力,克服安培力的功率就等于電阻R的電功率,由公式P=Fv求解;
          (4)由牛頓第二定律列式進(jìn)行分析.
          解答:解:(1)、(2)導(dǎo)體桿在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),用υ表示其速度,t表示時(shí)間,則有:
             υ=at ①
          桿切割磁力線,將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):
             E=BLυ ②
          在桿、軌道和電阻的閉合回路中產(chǎn)生電流
            I=
          E
          R

          桿受到的安培力的
            FA=BIL ④
          根據(jù)牛頓第二定律,有
            F-FA=ma ⑤
          聯(lián)立以上各式,得
            F=ma+
          B2L2
          R
          at

          由圖線上取兩點(diǎn)代入⑥式,可解得:
            a=1m/s2,B=5T
          (3)導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)到第20s時(shí),桿的速度為  v=at=20 m/s               
          則根據(jù)功能關(guān)系得,電阻R的電功率 P=FAv=(F-ma )v=40W                    
          (4)根據(jù)F-
          B2L2v
          R
          =ma,v=
          2as

             F-
          B2L2
          R
          ?
          2as
          =ma
          則若改為恒定拉力作用,但仍要導(dǎo)體棒以該加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),可以讓導(dǎo)軌間距逐漸增大,L∝
          1
          4s
          或者加隨距離變化的磁場(chǎng) B∝
          1
          4s

          答:
          (1)桿運(yùn)動(dòng)的加速度a是1m/s2
          (2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是5T.
          (3)導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)到第20s時(shí),電阻R的電功率是40W.
          (4)若改為恒定拉力作用,但仍要導(dǎo)體棒以該加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),可以讓導(dǎo)軌間距逐漸增大,L∝
          1
          4s
          或者加隨距離變化的磁場(chǎng) B∝
          1
          4s
          點(diǎn)評(píng):解答這類問題的關(guān)鍵是正確分析安培力的大小與方向,然后根據(jù)導(dǎo)體棒所處狀態(tài)列方程求解.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
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          (1)木板與m1分離前,木板的加速度大小和方向?
          (2)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間,板與m1分離?
          (3)木板運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)距離后停止?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2009?上海模擬)一質(zhì)點(diǎn)自x軸原點(diǎn)O出發(fā),沿正方向以加速度a運(yùn)動(dòng),經(jīng)過to時(shí)間速度變?yōu)関0,接著以-a加速度運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度變?yōu)?
          v0
          2
          時(shí),加速度又變?yōu)閍,直至速度變?yōu)?span id="vbyfs2d" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
          v0
          4
          時(shí),加速度再變?yōu)?a,直至速度變?yōu)?
          v0
          8
          …,其v-t圖象如圖所示,則下列說法中正確的是( 。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

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          0.018
          0.018
          J,恒定電流的大小為
          4
          4
          A(不計(jì)空氣阻力).

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          2×10-4
          2×10-4
          s,每次點(diǎn)焊需要的光子數(shù)為
          5×1015
          5×1015
          .(均用一位有效數(shù)字表示,普朗克常量h=6.63×10-34J?s)

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