如图所示.倾角=30°.宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T.范围充分大的匀强磁场中.磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F.牵引一根质量m=0.2kg.电阻R=1.垂直导轨的金属棒ab.由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直.不计导轨电阻及一切摩擦).问: (1)若牵引力为恒力.且F=9N.求金属� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，倾角=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F，牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1、垂直导轨的金属棒ab，由静止沿导轨向上移动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）。问：

（1）若牵引力为恒力，且F=9N，求金属棒达到的稳定速度v₁

（2）若牵引力功率恒为72W，求金属棒达到的稳定速度v₂

（3）若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去力，此后金属棒又前进了0.48m ,从撤力至棒速为0的过程中，金属棒发热1.12J。问撤力时棒速v₃多大？

【答案】

（1）8m/s；（2）8 m/s；（3）4m/s。

【解析】

试题解析：（1）恒力拉动到匀速时，对ab进行受力分析得：F=mgsinθ+BIL，代入数据得：

9N=mgsinθ＋B^２L^２v₁/R，解之得v₁=8m/s

（2）恒功率拉动到匀速时：F=P/v₂

则再对金属棒受力分析得：P/v₂=mgsinθ＋B^２L^２v₂/R ，解得v₂=8m/s。

（3）设撤力后棒向前滑行的最大距离为S，此过程发热Q，则根据动能定理得：0－E_k=W_重+W_安；

又因为W_重=－mg S sinθ，W_安=－Q，故m v₃²/2= mg S sinθ＋Q，代入数据得v₃=4m/s。

考点：受力分析，电磁感应，牛顿第二定律，动能定理，安培力做功等知识。

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（2011?双流县模拟）如图所示，倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T，范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下．用平行于轨道的牵引力拉一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω放在导轨上的金属棒ab，使之由静止沿轨道向上运动，牵引力做功的功率恒为6W，当金属棒移动2.8m时，获得稳定速度，在此过程中金属棒产生的热量为5.8J，不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10m/s²．求：
（1）金属棒达到稳定时速度是多大？
（2）金属棒从静止达到稳定速度时需的时间多长？

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如图所示，倾角θ=30°、长L=2.7m的斜面，底端与一个光滑的1/4圆弧平滑连接，圆弧底端切线水平．一个质量为m=1kg的质点从斜面最高点A沿斜面下滑，经过斜面底端B恰好到达圆弧最高点C，又从圆弧滑回，能上升到斜面上的D点，再由D点由斜面下滑沿圆弧上升，再滑回，这样往复运动，最后停在B点．已知质点与斜面间的动摩擦因数为μ=

/6，g=10m/s²，假设质点经过斜面与圆弧平滑连接处速率不变．求：
（1）质点第1次经过B点时对圆弧轨道的压力；
（2）质点从A到D的过程中质点下降的高度；
（3）质点从开始到第6次经过B点的过程中因与斜面摩擦而产生的热量．

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（1）导线PQ的重力的大小和该磁场的方向；
（2）若改变匀强磁场的大小和方向，使导线静止在斜面上，且对斜面的压力最小，求该磁场的大小和方向；
（3）若改变匀强磁场的大小和方向，使导线静止在斜面上，且磁感应强度最小，求该磁场的大小和方向．

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科目：高中物理 来源： 题型：