如圖（a），傾角為θ=37°、間距為l=0.1m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌底端接有阻值為R=0.16Ω的電阻，一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。建立原點(diǎn)位于導(dǎo)軌底端、方向沿導(dǎo)軌向上的坐標(biāo)軸x,在0.2m≤x≤0.8m區(qū)間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1.6T。從t=0時(shí)刻起，金屬棒ab在沿x軸正方向的外力F作用下，從x=0處由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，其速度v與位移x、加速度a與速度v的關(guān)系分別滿足圖（b）和圖（c）。當(dāng)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)至x2=0.8m處時(shí)，撤去外力F，金屬棒ab繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)。金屬棒ab在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)金屬棒ab與導(dǎo)軌的電阻，重力加速度大小為g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）當(dāng)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)至x=0.2m處時(shí)，電阻R消耗的電功率；
（2）外力F與位移x的關(guān)系式；
（3）從金屬棒ab開始運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：86引用：1難度：0.3
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1．如圖所示，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成，窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi)，AB、CD等長且與EF、GH均相互平行，BE、GD等長、共線，且均與AB垂直，窄軌間距為，寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時(shí)b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置，a棒從AB段某位置以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，且a棒距窄軌右端足夠遠(yuǎn)，寬軌EF、GH足夠長。下列判斷正確的是（ ）L2發(fā)布：2024/12/20 1:30:2組卷：337引用：3難度：0.3 -
2．如圖所示，兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，邊長為h的正方形導(dǎo)體框由虛線1上方無初速度釋放，在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時(shí)的速度大小均為v=，忽略空氣阻力，導(dǎo)體框在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則（ ）2gh2發(fā)布：2024/12/19 8:30:1組卷：346引用：2難度：0.4 -
3．某校物理學(xué)習(xí)興趣小組對(duì)英國偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩，在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上，在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿，與導(dǎo)軌交于M、N兩點(diǎn)，且MN間的距離為L0，導(dǎo)軌和金屬桿是用同種材料制成的，單位長度的電阻均為R0。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在外力作用下，導(dǎo)體棒由MN處運(yùn)動(dòng)到虛線位置（導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直），該過程中導(dǎo)體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/20 12:0:2組卷：78引用：1難度：0.4
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