如圖甲所示，傾角θ為30°的絕緣斜面上固定有“∧”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN（電阻忽略不計(jì)），MP和NP長(zhǎng)度均為2.5m,MN連線水平，長(zhǎng)為3m.M、N處設(shè)有支架，一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD放置在支架上，金屬桿長(zhǎng)度d為3m、電阻R為0.3Ω。在t=1.5s時(shí)，金屬桿恰好離開支架。以MN中點(diǎn)O為原點(diǎn)、OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox.在t=1.5s時(shí)，對(duì)金屬桿施加沿x軸正方向的拉力F，使其從MN處以恒定速度v=1m/s在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向垂直于斜面向上，大小隨時(shí)間的關(guān)系如圖丙所示，g取10m/s²。求：
（1）金屬桿CD的質(zhì)量；
（2）推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖乙中畫出F-x關(guān)系圖象；
（3）求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱。
?

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/5/11 8:0:9組卷：52引用：3難度：0.4

相似題

1．如圖所示，間距為L(zhǎng)=1m足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌PQ、MN固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌左端接有阻值R=4Ω的定值電阻，質(zhì)量為m=1kg的導(dǎo)體棒ab垂直靜置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)給導(dǎo)體棒施加一個(gè)水平向右的恒力F，已知導(dǎo)體棒最大速度為v_m=10m/s,則（　?。?/h2>

A．力F的大小為10N

B．電阻R中的電流始終不變

C．當(dāng)導(dǎo)體棒速度大小為8m/s時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度的大小為2m/s²

D．導(dǎo)體棒開始到最大速度的過(guò)程中，電阻R的熱功率隨時(shí)間增大

發(fā)布：2024/11/18 17:0:1組卷：130引用：1難度：0.5

2．如圖所示，用外力將質(zhì)量不計(jì)的正方形閉合導(dǎo)線框從圖示位置（磁場(chǎng)的右邊界與導(dǎo)線框的右邊重合）先后兩次勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若線框第一次與第二次被拉出磁場(chǎng)的時(shí)間之比為1：2，則線框第一次與第二次被拉出磁場(chǎng)過(guò)程中外力做的功之比為（　?。?/h2>
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：4
發(fā)布：2024/11/19 18:0:1組卷：177引用：2難度：0.6
解析

A．線圈中感應(yīng)電流的方向始終為逆時(shí)針?lè)较?/label>

B．線圈位移為0.55m時(shí)，拉力的功率為1.6W

C．把線框全部拉出磁場(chǎng)的過(guò)程，線框產(chǎn)生的焦耳熱為0.036J

D．把線框全部拉出磁場(chǎng)的過(guò)程，拉力做功為0.048J

發(fā)布：2024/11/16 11:30:2組卷：51引用：1難度：0.4

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