问题 计算题

(12分)如图左下图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道用的电阻连接,有一质量m=0.5kg的导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。现用水平拉力F沿水平方向拉动导体杆,则: 

(1)若拉力F大小恒为4N,请说明导体杆做何种运动,最终速度为多少?

(2)若拉力F大小恒为4N,且已知从静止开始直到导体棒达到稳定速度所经历的位移为s=10m,求在此过程中电阻R上所生的热;

(3)若拉力F为变力,在其作用下恰使导体棒做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动,请写出拉力F随时间t的变化关系式

答案

(1)棒做加速度减小的变加速运动;2m/s2(2)39J;(3)F=1+4t

题目分析:根据牛顿第二定律:F-BIL=ma

由欧姆定律:

根据法拉第电磁感应定律:E=BLv

联立得:

棒做加速度减小的变加速运动,当a=0时,

(2)由动能定理:Fs-W=mv2

且W=Q代入数据得:Q=39J

(3)由F-BIL=ma,,v=at

得:

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题