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如圖所示，在與水平方向成θ=30°角的平面內放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計。空間存在著勻強磁場，磁感應強度B=0.20T，方向垂直軌道平面向上。導體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構成閉合回路，每根導體棒的質量m=2.0×10-2kg、電阻r=5. 0×10-2Ω，金屬軌道寬度l=0.50m�，F對導體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之沿軌道勻速向上運動。在導體棒ab運動過程中，導體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10m/s2， 求：

（1）導體棒cd受到的安培力大��；

（2）導體棒ab運動的速度大��；

（3）拉力對導體棒ab做功的功率。

解：（1）（3分）導體棒cd靜止時受力平衡，設所受安培力為F安，則

F安=mgsinθ                                                  3分

解得    F安=0.10N                                                  1分

（2）（8分）設導體棒ab的速度為v時，產生的感應電動勢為E，通過導體棒cd的感應電流為I，則

       E=Blv                   I=               F安=BIl                                                         

聯立上述三式解得v=                                        5分

代入 數據得       v=1.0m/s                                            1分

（3）（7分）設對導體棒ab的拉力為F，導體棒ab受力平衡，則

      F=F安+mgsinθ          3分        解得     F=0.20N         1分

     拉力的功率P=Fv         1分       解得    P = 0.20W            1分

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平地面上放置一塊質量為M的長平板B，在平板的上方某一高度處有一質量為m的物塊P由靜止開始落下．在平板上方附近存在“相互作用”的區(qū)域（如圖中虛線所示區(qū)域），當物塊P進入該區(qū)域內，B便會對P產生一個豎直向上的恒力F作用，使得P恰好不與B的上表面接觸，且F=kmg，其中k=11．在水平方向上P、B之間沒有相互作用力．已知平板與地面間的動摩擦因數μ=2.0×10-3，平板和物塊的質量之比M/m=10．在P從靜止開始下落時，平板B有向左運動的速度v0=0.20m/s，P從靜止開始下落到進入相互作用區(qū)域經歷的時間t0=0.50s．設平板B足夠長，保證物塊P總能落到B板上方的相互作用區(qū)域內，忽略物塊P受到的空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）物塊P從靜止開始下落到第一次回到初始位置所經歷的時間；
（2）從物塊P由靜止開始下落到平板B的運動速度減小為零的這段時間內，P能回到初始位置的次數．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?海淀區(qū)二模）如圖所示，在水平地面上放置一塊質量為M的長平板B，在平板的上方某一高度處有一質量為m的物塊P由靜止開始落下．在平板上方附近存在“相互作用”的區(qū)域（如圖中虛線所示區(qū)域），當物塊P進入該區(qū)域內，B便會對P產生一個豎直向上的恒力f作用，使得P恰好不與B的上表面接觸，且f=kmg，其中k=11．在水平方向上P、B之間沒有相互作用力．已知平板與地面間的動摩擦因數μ=2.0×10-3，平板和物塊的質量之比M/m=10．在P開始下落時，平板B向右運動的速度v0=1.0m/s，P從開始下落到進入相互作用區(qū)域經歷的時間t0=2.0s．設平板B足夠長，保證物塊P總能落到B板上方的相互作用區(qū)域內，忽略物塊P受到的空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）物塊P從開始下落到再次回到初始位置所經歷的時間．
（2）從物塊P開始下落到平板B的運動速度減小為零的這段時間內，P能回到初始位置的次數．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平地面上放置一塊質量為M的長平板B，在平板的上方某一高度處有一質量為m的物塊P由靜止開始落下。在平板上方附近存在“相互作用”的區(qū)域（如圖中虛線所示區(qū)域），當物塊P進入該區(qū)域內，B便會對P產生一個豎直向上的恒力f作用，使得P恰好不與B的上表面接觸，且f＝kmg，其中k＝11。在水平方向上P、B之間沒有相互作用力。已知平板與地面間的動摩擦因數，平板和物塊的質量之比M/m＝10。在P開始下落時，平板B向左運動的速度v0＝1.0m/s，P從開始下落到進入相互作用區(qū)域經歷的時間t0＝2.0s。設平板B足夠長，保證物塊P總能落到B板上方的相互作用區(qū)域內，忽略物塊P受到的空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2。求：

　�。�1）物塊P從開始下落到再次回到初始位置所經歷的時間。

　�。�2）從物塊P開始下落到平板B的運動速度減小為零的這段時間內，P能回到初始位置的次數。

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科目：高中物理 來源：2011屆北京四中高三上學期期中考試物理試卷 題型：計算題

如圖所示，在水平地面上放置一塊質量為M的長平板B，在平板的上方某一高度處有一質量為m的物塊P由靜止開始落下。在平板上方附近存在“相互作用”的區(qū)域（如圖中虛線所示區(qū)域），當物塊P進入該區(qū)域內，B便會對P產生一個豎直向上的恒力f作用，使得P恰好不與B的上表面接觸，且f＝kmg，其中k＝11。在水平方向上P、B之間沒有相互作用力。已知平板與地面間的動摩擦因數，平板和物塊的質量之比M/m＝10。在P開始下落時，平板B向左運動的速度v0＝1.0m/s，P從開始下落到進入相互作用區(qū)域經歷的時間t0＝2.0s。設平板B足夠長，保證物塊P總能落到B板上方的相互作用區(qū)域內，忽略物塊P受到的空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2。求：
　�。�1）物塊P從開始下落到再次回到初始位置所經歷的時間。
　�。�2）從物塊P開始下落到平板B的運動速度減小為零的這段時間內，P能回到初始位置的次數。

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年北京四中高三上學期期中考試物理試卷 題型：計算題

如圖所示，在水平地面上放置一塊質量為M的長平板B，在平板的上方某一高度處有一質量為m的物塊P由靜止開始落下。在平板上方附近存在“相互作用”的區(qū)域（如圖中虛線所示區(qū)域），當物塊P進入該區(qū)域內，B便會對P產生一個豎直向上的恒力f作用，使得P恰好不與B的上表面接觸，且f＝kmg，其中k＝11。在水平方向上P、B之間沒有相互作用力。已知平板與地面間的動摩擦因數，平板和物塊的質量之比M/m＝10。在P開始下落時，平板B向左運動的速度v0＝1.0m/s，P從開始下落到進入相互作用區(qū)域經歷的時間t0＝2.0s。設平板B足夠長，保證物塊P總能落到B板上方的相互作用區(qū)域內，忽略物塊P受到的空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2。求：

　�。�1）物塊P從開始下落到再次回到初始位置所經歷的時間。

　�。�2）從物塊P開始下落到平板B的運動速度減小為零的這段時間內，P能回到初始位置的次數。

 

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