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如图所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽为L=0.50m.一根质量为m=0.50kg的均匀金属导体棒ab静止在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.ab棒的电阻为R=0.10Ω,其他各部分电阻均不计.开始时,磁感应强度B0=0.50T.
(1)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动.此拉力F的大小随时间t变化关系如图2乙所示.求匀加速运动的加速度及ab棒与导轨间的滑动摩擦力.
(2)若从t=0开始,使磁感应强度的大小从B0开始使其以
△B
△t
=0.20T/s的变化率均匀增加.求经过多长时间ab棒开始滑动?此时通过ab棒的电流大小和方向如何?(ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)

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由图象可得到拉力F的大小随时间变化的函数表达式为?
     F=F0+
△F
△t
t=3+2.5t
                                       ①?
当ab棒匀加速运动时,根据牛顿第二定律有:?
F-f-B0IL=ma                                                                  ②?
因为I=
B0Lv
R
                                                                     ③?
v=at                                                                              ④?
联立②③④可解得?
   F=f+ma+
B20
L2a
R
t
                                            ⑤?
将数据代入①⑤可解得?
a=4 m/s2 
f=1 N.?
(2)以ab棒为研究对象,当磁感应强度均匀增大时,闭合电路中有恒定的感应电流I,以ab棒为研究对象,它受到的安培力逐渐增大,静摩擦力也随之增大,当磁感应强度增大到ab所受安培力F与最大静摩擦力fm相等(导体棒刚滑动的临界条件)时ab棒开始滑动.?
由F=BIL=fm?
B=B0
△B
△t
t=(0.5+0.2t)T

闭合电路欧姆定律:I=
E
R
  
法拉第电磁感应定律:E=
△?
△t
=
△BL2
△t

由以上各式求出,经时间t=17.5 s后ab棒开始滑动,此时通过ab棒的电流大小为I=0.15 A,
根据楞次定律可判断出电流的方向为从b到a.
答:(1)匀加速运动的加速度4 m/s2 及ab棒与导轨间的滑动摩擦力为1 N.
(2)经过17.5 s时间ab棒开始滑动;此时通过ab棒的电流大小0.15 A和方向b到a?.
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?徐州二模)如图所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽为L=0.50m.一根质量为m=0.50kg的均匀金属导体棒ab静止在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.ab棒的电阻为R=0.10Ω,其他各部分电阻均不计.开始时,磁感应强度B0=0.50T.
(1)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动.此拉力F的大小随时间t变化关系如图2乙所示.求匀加速运动的加速度及ab棒与导轨间的滑动摩擦力.
(2)若从t=0开始,使磁感应强度的大小从B0开始使其以
△B△t
=0.20T/s的变化率均匀增加.求经过多长时间ab棒开始滑动?此时通过ab棒的电流大小和方向如何?(ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一个足够长的金属导轨PQ、MN固定在水平面内,PQ、MN两导轨间的距离L=0.50m,PM间接入R=0.4Ω的电阻.一根质量为m=0.5kg的均匀金属导体棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中,ab棒与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等且均为Fm=1.0N,ab棒的电阻为r=0.1Ω,其余电阻不计.开始时(t=0),磁感应强度为B0=0.50T.
求:
(1)若从t=0时开始,调节磁感应强度的大小,使其以
△B△t
=0.2T/s
的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动及此时通过ab棒的电流方向?
(2)若保持磁感应强度的大小恒为B0=0.50T,在t=0时刻给ab棒一个向右的瞬时冲量I,接着ab棒在导轨上运动了S=2m后停下来,已知在此过程中,整过回路中电阻上产生的电热为Q=2J,求冲量I的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一个足够长的“门”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽度L=0.50m,一根质量为m=0.50kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形,该导轨平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中,ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为fm=1.0N,ab棒的电阻为R=0.10Ω,其他各部分电阻均不计,开始时,磁感应强度B0=0.50T
(1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感应强度的大小使其以
△B△t
=0.20T/s的变化率均匀增加,则经过多少时间ab棒开始滑动?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力F,使它以a=4.0m/s2的加速度匀加速运动,请推导出拉力F的大小随时间变化的函数表达式,并在所给的F-t坐标上作出拉力F随时间t变化的F-t图线.
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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)气柱压强为多少cmHg?
(2)如果保持气体温度不变,由于外界大气压p0的变化导致水银柱h1对顶部压力的变化,当压力恰好为零时,外界大气压为多少?
(3)如果保持大气压p0=75cmHg不变,让气体温度改变,则当水银柱h1对顶部恰好无压力时,气体温度为多少℃.

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(10分)如图所示,一个足够长的“U”型金属导轨NMPQ固定在水平面内,MNPQ两导轨间的宽度为L=0.5m。一根质量为m=0.5kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abPM恰好围成一个正方形。该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Fm=1.0N,ab棒的电阻为R=0.10Ω,其他各部分电阻均不计。开始时,磁感应强度B0=0.5T。

(1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感应强度的大小使其以T/s的变化率均匀增加。求经过多长时间ab开始滑动?此时通过ab棒的电流大小和方向如何?

(2)若保持磁感强度的大小始终为B0=0.5T,从t=0开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它以a=4m/s2的加速度匀加速运动。推导出此拉力F'的大小随时间变化的函数表达式。并在坐标图上作出拉力F'随时间t变化的F'­―t图线。

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