2017高考物理精做33电磁感应与动力学的综合大题精做新人教版

2017高考物理精做33电磁感应与动力学的综合大题精做新人教版

精做33 电磁感应与动力学的综合 ‎1．（2016·全国新课标Ⅰ卷）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连。两细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为‎2m和m；用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，已知金属棒ab匀速下滑。求 ‎（1）作用在金属棒ab上的安培力的大小；‎ ‎（2）金属棒运动速度的大小。‎ ‎【答案】（1）mg(sin θ–3μcos θ) （2）(sin θ–3μcos θ)‎ ‎（2）由安培力公式得F=BIL⑥‎ 这里I是回路abdca中的感应电流。ab棒上的感应电动势为ε=BLv⑦‎ 式中，v是ab 棒下滑速度的大小。由欧姆定律得I=⑧‎ 联立⑤⑥⑦⑧式得v=(sin θ–3μcos θ)⑨‎ ‎2．如图所示，水平放置的光滑的金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为d，磁场的磁感强度大小为B，方向与导轨平面夹为α，金属棒ab的质量为m，放在导轨上且与导轨垂直。电源电动势为ε，定值电阻为R，其余部分电阻不计。则当电键调闭合的瞬间，棒ab的加速度为多大？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】由题意知，电键闭合时，导体棒中通过的电流方向是从a到b，根据左手定则知，导体棒受到的安培力方向如图所示 因为导体棒受三个力作用下在水平方向运动，故导体棒在竖直方向所受合力为0‎ 由题意得：‎ 则导体棒所受的合力为：‎ 根据牛顿第二定律，棒产生的加速度为：‎ 在电路中，根据闭合电路欧姆定律有：‎ 所以导体棒产生的加速度为：，方向向左 ‎【名师点睛】能通过左手定则确定安培力的大小和方向，并对导体棒正确的受力分析得出导体棒所受的合力，根据牛顿第二定律解得．主要考查左手定则和闭合回路的欧姆定律的运用。‎ ‎3．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L=‎0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良 好接触，已知两棒的质量均为‎0.02 kg，电阻均为R=0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g=‎10 m/s2，问： ‎ ‎（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？‎ ‎（2）棒ab受到的力F多大？‎ ‎（3）棒cd每产生Q=0.1 J的热量，力F做的功W是多少？‎ ‎【答案】（1）I=‎1 A 方向由d到c （2）F=0.2 N （3）W=0.4 J ‎（3）设在时间t内棒cd产生Q=0.1 J热量，由焦耳定律可知⑤‎ 设ab棒匀速运动的速度大小为v，则产生的感应电动势E=Blv⑥‎ 由闭合电路欧姆定律知⑦‎ 由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移x=vt⑧‎ 力F做的功W=Fx⑨‎ 综合上述各式，代入数据解得W=0.4 J ‎【名师点睛】本题是电磁感应中的力学问题，综合运用电磁磁学知识和力平衡知识。第2问题，也可以选择研究两棒的整体求解F的大小。‎ ‎4．如图所示，足够长的水平轨道左侧b1b2–c‎1c2部分轨道间距为‎2L，右侧c‎1c2–d1d2部分的轨道间距为L，曲线轨道与水平轨道相切于b1b2，所有轨道均光滑且电阻不计。在水平轨道内有斜向下与竖直方向成θ=37°的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.1 T。质量为M=‎0.2 kg的金属棒B垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为m=‎0.1 kg的导体棒A自曲线轨道上a‎1a2处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，A棒总在宽轨上运动，B棒总在窄轨上运动。已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为R=0.2 Ω，h=‎0.2 m，L=‎0.2 m，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=‎10 m/s2求：‎ ‎（1）金属棒A滑到b1b2处时的速度大小；‎ ‎（2）金属棒B匀速运动的速度大小；‎ ‎（3）在两棒整个的运动过程中通过金属棒A某截面的电荷量；‎ ‎（4）在两棒整个的运动过程中金属棒A、B在水平导轨间扫过的面积之差。‎ ‎【答案】（1）‎2 m/s （2）‎0.44 m/s （3）‎5.56 C （4）‎‎27.8 m2‎ ‎【解析】A棒在曲轨道上下滑，由机械能守恒定律得：‎ mgh=mv02①‎ 得：v0=‎ ‎（2）选取水平向右为正方向，对A、B利用动量定理可得：‎ 对B：FB安cos θ·t=MvB②‎ 对A：–FA安cos θ·t=mvA–mv0③‎ 其中FA安=2FB安④‎ 由上知：mv0–mvA=2MvB 两棒最后匀速时，电路中无电流：有BLvB=2BLvA 得：vB=2vA⑤‎ 联立后两式得：vB=v0=‎0.44 m/s ‎【名师点睛】在导体棒下滑的过程中只有重力做功。满足机械能守恒的条件，根据机械能守恒列式求解；利用安培力结合动量定理列式求解即可；以B导体棒为研究对象，根据电流的定义式和动量定理列式求解；在整个运动过程中，利用法拉第电磁感应定律。求出磁通量的变化，结合闭合电路欧姆定律进行求解。‎ ‎5．如图所示，两根足够长的固定的平行金属导轨位于倾角θ=30°的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R=10 Ω的电阻，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度L=‎2 m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5 T。质量为m=‎0.1 kg，电阻r=5 Ω的金属棒ab在较高处由静止释放，金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好。当金属棒ab下滑高度h=‎3 m时，速度恰好达到最大值v=‎2 m/s。求：‎ ‎（1）金属棒ab在以上运动过程中机械能的减少量。‎ ‎（2）金属棒ab在以上运动过程中导轨下端电阻R中产生的热量。（g=‎10 m/s2）‎ ‎【答案】（1）2.8 J （2）0.25 J ‎【解析】（1）杆ab机械能的减少量|ΔE|=mgh–mv2=2.8 J ‎（2）速度最大时ab杆产生的电动势e=BLv=2 V 产生的电流I=e/(r+R/2)=‎‎0.2 A 此时的安培力F=ILB=0.2 N 由题意可知，受摩擦力f=mgsin 30°–F=0.3 N 由能量守恒得，损失的机械能等于物体克服摩擦力做功和产生的电热之和 电热Q=|ΔE|–fh/sin 30°=1 J 由以上各式得：下端电阻R中产生的热量QR=Q/4=0.25 J ‎6．如图所示，在竖直平面内有足够长的两根光滑平形导轨ab、cd，一阻值为R的电阻接在b、c两点之间，两导轨间的距离为l，ef是一质量为m，电阻不计且水平放置的导体杆，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向下的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为‎1.5g的匀加速运动，下降了h高度，这一过程中电阻R上产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：‎ ‎（1）导体杆自开始向下运动到下降h高度的过程中通过杆的电荷量。‎ ‎（2）导体杆下降h高度时所受拉力F的大小及导体杆自开始向下运动到下降h高度的过程中拉力所做的功。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】（1）下降h过程中，平均感应电动势为：‎ 电流：‎ 故电荷量：‎ ‎（2）根据速度位移公式，下降h时的速度：‎ 安培力：FA=BIL 感应电流：‎ 故 根据牛顿第二定律，有：F+mg–=ma 其中：a=‎‎1.5g 解得：‎ 下降h时的过程中，克服安培力做功等于产生的电能，电能转化为系统内能，故根据功能关系，有：WF+mgh–Q=mv2‎ 解得：WF=mgh+Q 即下降h时时拉力为，该过程拉力的功为mgh+Q ‎7．如图所示，电阻不计、间距为l=l‎.0 m的光滑平行金属导轨，水平放置于磁感应强度B=l.0 T、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R=1.5 Ω，质量为m=l‎.0 kg、电阻为r=0.5 Ω的金属棒MN置于导轨上，始终垂直导轨且接触良好。当MN受到垂直于棒的水平外力F=2.0 N的作用，由静止开始运动，经过位移x=l‎.55 m，到达PQ处（图中未画出），此时速度为v=‎2.0 m/s。求：‎ ‎（1）金属棒在PQ处所受磁场作用力大小；‎ ‎（2）金属棒在PQ处的加速度大小；‎ ‎（3）金属棒在运动中回路总共产生的势能。‎ ‎【答案】（1）1.0 N （2）‎1.0 m/s2 （3）1.1 J ‎【解析】（1）速度为v=‎2.0 m/s时，回路的电动势E=Blv 产生的电流 则磁场对金属棒的安培力 ‎（2）由牛顿第二定律：F–FA=ma 解得a=‎1.0 m/s2‎ ‎（3）由能量关系可知：Fx+W=mv2，解得W=–1.1 J 棒克服安培力做的功等于回路产生的热能，即为1.1 J ‎8．如图所示，两平行导轨间距L=‎1.0 m，倾斜轨道光滑且足够长，与水平面的夹角θ=30°，水平轨道粗糙且与倾斜轨道圆滑连接。倾斜轨道处有垂直斜面向上的磁场，磁感应强度B=2.5 T，水平轨道处没有磁场。金属棒ab质量m=‎0.5 kg，电阻r=2.0 Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨。电阻R=8.0 Ω，其余电阻不计．当金属棒从斜面上离地高度h=‎3.0 m处由静止释放，金属棒在水平轨道上滑行的距离x=‎1.25 m，而且发现金属棒从更高处静止释放，金属棒在水平轨道上滑行的距离不变。（取g=‎10 m/s2）求：‎ ‎（1）从高度h=‎3.0 m处由静止释放后，金属棒滑到斜面底端时的速度大小；‎ ‎（2）金属棒与水平轨道间的动摩擦因数μ；‎ ‎（3）金属棒从某高度H处静止释放后至下滑到底端的过程中流过R的电荷量q=‎2.0 C，求该过程中电阻R上产生的热量。‎ ‎【答案】（1）‎4.0 m/s　（2）0.64　（3）12.8 J ‎（2）在水平轨道上运动时，金属棒所受滑动摩擦力Ff=μmg 金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动，有 Ff=ma v2=2ax 解得μ=0.64‎ ‎（3）下滑的过程中 q=‎ 得：H=‎4.0 m>h 由动能定理可得：‎ mgH–W=mv2‎ 安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热，有 Q=W=16 J 电阻R上产生的热量：QR=Q 解得QR=12.8 J ‎【名师点睛】对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。‎ ‎9．如图甲所示，质量m=3×10–‎3 kg的K形金属细框竖直放置在两水银槽中，形框的水平细杆CD长l=‎0.20 m，处于磁感应强度大小B1=1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中．有一匝数n=300匝、面积S=‎0.01 m2‎的线圈通过开关K与两水银槽相连。线圈处于与线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2的大小随时间t变化的关系如图乙所示。（g=‎10 m/s2）‎ ‎（1）求0~0.10 s内线圈中的感应电动势大小；‎ ‎（2）t=0.22 s时闭合开关K，若细杆CD所受安培力方向竖直向上，判断CD中的电流方向及磁感应强度B2的方向；‎ ‎（3）t=0.22 s时闭合开关K，若安培力远大于重力，细框跳起的最大高度h=‎0.20 m，求通过细杆CD的电荷量。‎ ‎【答案】（1）30 V　（2）电流方向由C到D　B2方向向上　（3）‎‎0.03 C ‎【解析】（1）由电磁感应定律有E=n 得E=nS=30 V ‎（2）由左手定则得：电流方向由C到D 因此B2方向向上 ‎（3）由牛顿第二定律有F=ma=m ‎(或由动量定理FΔt=mv–0)‎ 安培力F=IB‎1l q=IΔt v2=2gh 得q==‎‎0.03 C ‎10．如图所示，在同一水平面上放置平行长直导轨，导轨I部分相距L=‎0.4 m，导轨II部分相距L/2，其上平行静止地分别放置可在导轨上无摩擦滑动的金属棒ab和cd，两棒质量均为m=‎0.1 kg，电阻均为R=1 W，棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，导轨处于磁场方向竖直向下，大小为B=1 T的匀强磁场中，现使金属棒ab以v0=‎10 m/s的初速向右开始运动，问：‎ ‎（1）cd棒的最大加速度多大？‎ ‎（2）若ab棒在导轨I部分时，cd棒已趋于稳定速度，求此时cd棒的稳定速度多大？‎ ‎（3）在cd棒趋于稳定速度后，ab棒进入导轨II部分运动，则ab棒在滑行过程中还能产生的热量是多少？‎ ‎（4）在cd棒趋于稳定速度后，ab棒恰进入导轨II部分时，令cd棒突然停止运动，ab棒继续运动直至停止的过程中，通过其横截面的电荷量为‎1 C，那么，ab棒在导轨上滑行的最大距离是多少？（假设两棒一直没有相碰）‎ ‎【答案】（1）‎4 m/s2 （2）‎4 m/s （3）0.033 J （4）‎‎7.5 m ‎【解析】（1）ab棒刚起动时cd棒有最大加速，此时感应电动势为：‎ 感应电流为：‎ 联立并代入数据解得：‎ cd所受安培力产生加速度：‎ 最大加速度为 ‎（2）当cd棒趋于稳定速度时，此时有2vab=vcd，由I相同得Fab=2Fcd 根据动量定理得：Fabt=mv0–mvab，Fcdt=mvcd–0‎ 联立以上可得：，‎ ‎11．如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L=‎0.2 m，左端接有阻值R=0.3 W的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0 T。一根质量m=‎0.4 kg，电阻r=0.1 W的金属棒ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移x=‎9 m时离开磁场，在离开磁场前已达到最大速度。当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度h=‎0.8 m处。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数m=0.1，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，取g=‎10 m/s2。求：‎ ‎（1）金属棒运动的最大速率v；‎ ‎（2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小；‎ ‎（3）金属棒在磁场区域运动过程中，电阻R上产生的焦耳热。‎ ‎【答案】（1） （2）‎2 m/s2 （3）‎ ‎【解析】（1）金属棒从出磁场到达弯曲轨道最高点，根据机械能守恒定律 解得：‎ ‎（3）设金属棒在磁场中运动过程中，回路中产生的焦耳热为Q 根据功能关系：‎ 则电阻R上的焦耳热：‎ 解得：‎ ‎12．如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m 的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。‎ ‎（1）求导体棒所达到的恒定速度v2；‎ ‎（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？‎ ‎（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？‎ ‎（4）若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v–t关系如图B。所示，已知在时刻t导体棋睥瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。‎ ‎【答案】（1） （2） （3） （4）‎ ‎【解析】（1）有电磁感应定律，得 E=BL(v1–v2)‎ 闭合电路欧姆定律 I=‎ 导体棒所受安培力 速度恒定时有 可得 ‎（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过所受的最大安培力，即导体棒不动时，安培力最大为 ‎（3）根据能量守恒，单位时间内克服阻力所做的功，即摩擦力的功率 电路中消耗的电功 ‎（4）因导体棒要做匀加速运动，必有v1–v2为常数，设为Δv，则：‎ 则 可解得 ‎【名师点睛】考查了电磁感应定律，闭合电路、牛顿运动定律、相对运动，注意相对运动时，如何求出功率及能量。‎ ‎13．水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（见右上图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v与F的关系如右下图。（取重力加速度g=‎10 m/s2）‎ ‎（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？‎ ‎（2）若m=‎0.5 kg，L=‎0.5 m，R=0.5 Ω；磁感应强度B为多大？‎ ‎（3）由v–F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？‎ ‎【答案】（1）加速度减小的变加速直线运动 （2）1 T （3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f=2 N，若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数μ=0.4‎ ‎（2）杆产生的感应电动势，感应电流，杆所受的安培力 当杆匀速运动时，合力为零，则有，代入得，则得 由图线2得直线的斜率，则得，解得 ‎（3）v–F图象横轴截距表示物体受到的摩擦力 由图示图象可知，由图象的截距得，滑动摩擦力，则得 ‎【名师点睛】解决本题关键是安培力的分析和计算，根据平衡条件得到F与v的解析式，再分析图象的意义进行求解。对于图象要弄清两坐标轴的物理意义，往往图象的斜率、截距的含义等是解决问题的突破口。‎ ‎14．如图所示，矩形裸导线框长边的长度为‎2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的磁感应强度满足关系B=B0sin()。一光滑导体棒AB与短边平行且与长边接触良好，电阻也是R。开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，求：‎ ‎（1）导体棒AB从x=0到x=‎2l的过程中力F随时间t变化的规律；‎ ‎（2）导体棒AB从x=0到x=‎2l的过程中回路产生的热量。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】（1）在t时刻AB棒的坐标为x=vt①‎ 感应电动势②‎ 回路总电阻③‎ 回路感应电流④‎ 棒匀速运动F=F安=BIl⑤‎ 解得：⑥‎ ‎15．如图所示，在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻（导轨电阻不计）。两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为和，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉，稳定后a以的速度匀速运动，此时再释放b，b恰好保持静止，设导轨足够长，取。‎ ‎（1）求拉力F的大小；‎ ‎（2）若将金属棒a固定，让金属棒b自由滑下（开关仍闭合），求b滑行的最大速度；‎ ‎（3）若断开开关，将金属棒a和b都固定，使磁感应强度从B随时间均匀增加，经0.1 s后磁感应强度增到2B时，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求两金属棒间的距离h。‎ ‎【答案】（1）0.4 N （2）‎5 m/s （3）‎ ‎【解析】（1）a棒匀速运动，‎ b棒静止 ‎（2）当a匀速运动时 解得①‎ 当b匀速运动时：‎ ‎②‎ ‎①②式联立得 ‎（3）‎ ‎2BIL=‎ 由①式得 得 ‎16．如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距，一端通过导线与阻值为的电阻连接；导轨上放一质量为的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计，整个装置处于竖直向上的大小为的匀强磁场中，现用于导轨平行的拉力F作用在金属杆上，金属杆运动的图象如图乙所示，（取重力加速度 ）求：‎ ‎（1）时拉力的大小及电路的发热功率；‎ ‎（2）在内，通过电阻R上的电荷量。‎ ‎【答案】（1）0.24 N 0.16 W （2）‎‎2 C ‎【解析】（1）由v–t图象可知：①‎ 由图可知，t=10 s时，v=‎4 m/s 由牛顿第二定律，得：F–F安=ma②‎ 又F安=BIL③‎ E=BLv④‎ ‎⑤‎ v=at⑥‎ 联立以上各式，代入数据得：‎ ‎⑦‎ 电路的发热功率为⑧‎ ‎（2）由⑨‎ ‎⑩‎ 联立以上各式，代入数据得：‎ ‎17．如图甲所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=‎1 m，导轨平面与水平面的夹角 θ=37°，下端连接阻值R=1 Ω的电阻；质量m=‎1 kg、阻值r=1 Ω的匀质金属棒cd放在两导轨上，到导轨最下端的距离L1=‎1 m，棒与导轨 垂直并保持良好接触，与导轨间的动摩擦因数μ=0.9。整个装置处于与导轨平面垂直（向上为正）的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知在0~1.0 s内，金属棒cd保持静止，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=‎10 m/s2。‎ ‎（1）求0~1.0 s内通过金属棒cd的电荷量；‎ ‎（2）求t=1.1 s时刻，金属棒cd所受摩擦力的大小和方向；‎ ‎（3）1.2 s后，对金属棒cd施加一沿斜面向上的拉力F，使金属棒cd沿斜面向上做加速度大小的匀加速运动，请写出拉力F随时间t′（从施加F时开始计时）变化的关系式。‎ ‎【答案】（1）‎1 C （2）6.2 N 方向沿导轨向上 （3）F=15.2+0.16t′ (N)‎ ‎（2）若0~1.1 s内金属棒cd保持静止，则在0~1.1 s内回路中的电流不变，t=1.1 s时，金属棒cd 所受安培力F′=B1IL=0.2×1×1=0.2 N，方向沿导轨向下；‎ 又导轨对金属棒cd的最大静摩擦力=μmgcos 37°=0.9×10×0.8=7.2 N 由于mgsin37∘+F′=6.2 N

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