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    如图所示，两根相距Ｌ平行放置的光滑导电轨道，与水平面的夹角为θ，轨道间有电阻R，处于磁感应强度为Ｂ、方向垂直轨道向上的匀强磁场中，一根质量为m、电阻为r的金属杆ab，由静止开始沿导电轨道下滑，设下滑过程中杆ab始终与轨道保持垂直，且接触良好，导电轨道有足够的长度且电阻不计，求：
    （1）金属杆的最大速度是多少；
    （2）当金属杆的速度刚达到最大时，金属杆下滑的距离为S，求金属杆在此过程中克服安培力做的功；
    （3）若开始时就给杆ab沿轨道向下的拉力Ｆ使其由静止开始向下做加速度为a的匀加速运动（a>gsinθ），求拉力Ｆ与时间t的关系式？
    （1）；（2）
    （3）

    试题分析：（1）受力如图所示，当mgsinθ=F安时速度最大，设为vm
    　　
    此时电动势：，安培力：
    由闭合电路欧姆定律：
    　　　　得：
    （2）由功能关系，
    得：
    （3）经过时间t，杆的速度v=at
    由牛顿第二定律：Ｆ＋mgsinθ－BIL=ma
    　　 得：
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （10分）如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上。在水平恒力F作用下，速度由v1增大到v2的过程中，发生的位移为s。已知物体与水平桌面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。

    （1）分别求出水平恒力F和摩擦力所做的功；
    （2）若此过程中合外力所做的功用W合表示，物体动能的增量用ΔEk表示，证明W合=ΔEk。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （14分）泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移变化如图所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.6，g=10m/s2。

    （1）物体在运动过程中的最大加速度为多少？
    （2）在距出发点多远处，物体的速度达到最大？
    （3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在一个竖直方向运动的密闭升降机内，用弹簧秤挂着一个已知质量的砝码，当地的重力加速度已知。根据弹簧秤的读数，我们可以知道升降机：
    A．加速度的大小和方向
    B．速度的大小和方向
    C．加速度的大小和速度的方向
    D．加速度的大小和方向以及速度的方向

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和m0的两物体用细绳连接，在m0上施加一水平恒力F，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是(    )
    A．地面光滑时，绳子拉力大小等于
    B．地面不光滑时，绳子拉力大小等于
    C．地面不光滑时，绳子拉力大于
    D．地面不光滑时，绳子拉力小于

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    物体甲、乙原来静止于光滑水平面上．从t＝0时刻开始，甲沿水平面做直线运动，位移x和时间平方t2的关系图象如图甲；乙受到如图乙所示的水平拉力F的作用。则在0～4s的时间内
    A．甲物体所受合力不断变化
    B．甲物体的速度不断减小
    C．2 s末乙物体改变运动方向
    D．2 s末乙物体速度达到最大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    （6分）某同学用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：
    （1）通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角         （填“偏大”或“偏小”）。

    （2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足____               的条件
    （3）该同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz． A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，两计数点之间还有四个点未画出。由此可算出小车的加速度a =        m/s2（保留两位有效数字）。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1=1.0kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，确保金属棒与金属导轨良好接触，如图（a）所示。虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75，两棒总电阻为R=1.8Ω，导轨电阻不计。现有一方向竖直向下、大小按图（b）所示规律变化的外力F作用在ab棒上，使棒从静止开始沿导轨匀加速运动，与此同时cd棒也由静止释放。取重力加速度g=10m/s2。求：

    （1）磁感应强度B的大小和ab棒的加速度大小；
    （2）若在2s内外力F做功40J，则这一过程中两金属棒产生的总焦耳热是多少？
    （3）判断cd棒将做怎样的运动，并求出cd棒达到最大速度所需的时间t0。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨，其所在平面与水平面的夹角为θ，导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上，ab与cd之间相距为L，金属杆甲、乙的阻值相同，质量均为m，甲杆在磁场区域的上边界ab处，乙杆在甲杆上方与甲相距L处，甲、乙两杆都与导轨垂直．静止释放两杆的同时，在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F，使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动，加速度大小为a＝2gsin θ，甲离开磁场时撤去F，乙杆进入磁场后恰好做匀速运动，然后离开磁场．

    (1)求每根金属杆的电阻R.
    (2)从释放金属杆开始计时，求外力F随时间t变化的关系式，并说明F的方向．
    (3)若整个过程中，乙金属杆共产生热量Q，求外力F对甲金属杆做的功W.

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