如图(甲)所示,一对足够长平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.5m,左侧接一阻值为R=1?的电阻;有一金属棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,金属棒及轨道的电阻皆可

◎ 题目

如图(甲)所示,一对足够长平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.5m,左侧接一阻值为R=1?的电阻;有一金属棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的匀强磁场中。t=0时,用一外力F沿轨道方向拉金属棒,使棒以加速度a=0.2 m/s2做匀加速运动,外力F与时间t的关系如图(乙)所示。

(1)求金属棒的质量m
(2)求磁感强度B
(3)当力F达到某一值时,保持F不再变化,金属棒继续运动3秒钟,速度达到1.6m/s且不再变化,测得在这3秒内金属棒的位移s=4.7m,求这段时间内电阻R消耗的电能。

◎ 答案



由牛顿第二定律得:
(2)3分。   棒做匀加速运动,
所以,解得:
(3)9分。    F变为恒力后,金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动,经过3秒钟,速度达到最大,此后金属棒做匀速运动。
时,
代入,求出变加速运动的起始时间为:
该时刻金属棒的速度为:
这段时间内电阻R消耗的电能:

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图(甲)所示,一对足够长平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.5m,左侧接一阻值为R=1?的电阻;有一金属棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,金属棒及轨道的电阻皆可…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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