（20分）如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導軌所在平面與水平面成α=53°角，導軌間接一阻值為3Ω的電阻R，導軌電阻忽略不計。在兩平行虛線間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場，磁場區(qū)域的寬度為d="0." 5m。導體棒a的質量為m1=0.1kg、電阻為R1=6Ω；導體棒b的質量為m2=0.2kg、電阻為R2=3Ω，它們分別垂直導軌放置并始終與導軌接觸良好�，F(xiàn)從圖中的M、N處同時將a、b由靜止釋放，運動過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域，且當a剛出磁場時b正好進入磁場。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b電流間的相互作用不計），求：

（1）在b穿越磁場的過程中a、b兩導體棒上產(chǎn)生的熱量之比；
（2）在a、b兩導體棒穿過磁場區(qū)域的整個過程中，裝置上產(chǎn)生的熱量；
（3）M、N兩點之間的距離。

（1） （2）1.2J （3）

解析試題分析：（1）由題意知，當b在磁場中運動的過程中，a與電阻R并聯(lián)，然后與b串聯(lián)，故a、b中電流，再根據(jù)Q=I2Rt，可求產(chǎn)生的熱量之比
（2）設整個過程中裝置上產(chǎn)生的熱量為Q，由，可解得Q=1.2J
（3）設a進入磁場的速度大小為v1，此時電路中的總電阻R總1=7.5Ω
b進入磁場的速度大小為v2，此時電路中的總電阻R總2=5Ω
由和，可得
又由，解得，
M、N兩點之間的距離
考點：本題考查法拉第電磁感應定律、能量守恒

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如下圖是阿毛同學的漫畫中出現(xiàn)的裝置，描述了一個“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒：將板栗在地面小平臺上以一定的初速經(jīng)兩個四分之一圓弧銜接而成的軌道，從最高點P飛出進入炒鍋內，利用來回運動使其均勻受熱。我們用質量為m的小滑塊代替栗子，借這套裝置來研究一些物理問題。設大小兩個四分之一圓弧半徑為2R和R，小平臺和圓弧均光滑。將過鍋底的縱截面看作是兩個斜面AB、CD和一段光滑圓弧BC組成，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25，且不隨溫度變化。兩斜面傾角均為，AB=CD=2R，A、D等高，D端固定一小擋板，碰撞不損失機械能。滑塊的運動始終在包括鍋底最低點的豎直平面內，重力加速度為g.

（1）如果滑塊恰好能經(jīng)P點飛出，為了使滑塊恰好沿AB斜面進入鍋內，應調節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點離地高為多少？
（2）接（1）問，試通過計算用文字描述滑塊的運動過程。
（3）對滑塊的不同初速度，求其通過最高點P和小圓弧最低點Q時受壓力之差的最小
值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）有可視為質點的木塊由A點以一定的初速度為4m/s水平向右運動，AB的長度為2m,物體和AB間動摩擦因素為μ1=0.1，BC無限長，物體和BC間動摩擦因素為μ2=， 求：

（1）物體第一次到達B點的速度
（2）通過計算說明最后停在水平面上的位置

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

坐標原點O處有一點狀的放射源，它向xOy平面內的x軸上方各個方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度大小都是v0，在0＜y＜d的區(qū)域內分布有指向y軸正方向的勻強電場，場強大小為，其中q與m分別為α粒子的電荷量和質量；在d＜y＜2d的區(qū)域內分布有垂直于xOy平面的勻強磁場．a(chǎn)b為一塊很大的平面感光板，放置于y＝2d處，如圖所示．觀察發(fā)現(xiàn)此時恰無粒子打到ab板上．(不考慮α粒子的重力)

(1)求α粒子剛進入磁場時的動能；
(2)求磁感應強度B的大小；
(3)將ab板平移到什么位置時所有粒子均能打到板上？并求出此時ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，質量為m1=0.01Kg的子彈A，垂直紙筒的旋轉軸穿過高速旋轉的紙筒B且只在B上留下一個彈孔，子彈穿過B后打入質量為m2=0.99Kg的木塊C中，并在C里面（A、C可視為質點）。木塊C放在長木板D的左端，D的質量m3=3kg，長度為L1=0.375m。長木板剛在光滑的水平桌面上，水平桌面的右端有一很薄的與D等高的固定擋板E，D的右端到E距離L2=0.125m，D碰到即被粘牢，C則離開D飛到桌面下方的水平地面上。已知紙筒直徑d=30cm，紙筒勻速旋轉的角速度，C與D之間的動摩擦因素，木板D的上表面距離地面高H=5m，子彈穿過紙筒的過程中所受的摩擦力和空氣阻力忽略不計，取g=10m/s2。求：
（1）若發(fā)生子彈的槍有兩個檔位，可以發(fā)射兩種初速度不同的子彈，為了讓子彈穿過紙筒的時間盡可能短，子彈兩個檔位的速度大小分別是多少？
（2）在（1）問中，討論子彈打入C后，整體能否與D達到共同速度，并求出AC整體能與D達到共速情況下AC整體落到地面上距桌邊的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，小物塊A在粗糙水平面上做直線運動，經(jīng)距離時與另一小物塊B發(fā)生碰撞并粘在一起以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知=5.0m，s=0.9m，A、B質量相等且m=0.10kg，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)µ=0.45，桌面高h=0.45m。不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。

求： （1）A、B一起平拋的初速度v；
（2）小物塊A的初速度v0。 

v0/5

 

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉器和探測板組成．偏轉器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構成，A、B為電勢值不等的等勢面，其過球心的截面如圖所示．一束電荷量為e、質量為m的電子以不同的動能從偏轉器左端M板正中間小孔垂直入射，進入偏轉電場區(qū)域，最后到達偏轉器右端的探測板N，其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達N板的正中間．忽略電場的邊緣效應．

(1)判斷半球面A、B的電勢高低，并說明理由；
(2)求等勢面C所在處電場強度E的大�。�
(3)若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC，則到達N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過偏轉電場前、后的動能改變量ΔEk左和ΔEk右分別為多少？
(4)比較|ΔEk左|與|ΔEk右|的大小，并說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

坐標原點O處有一點狀的放射源，它向xOy平面內的x軸上方各個方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度大小都是v0，在0＜y＜d的區(qū)域內分布有指向y軸正方向的勻強電場，場強大小為E＝，其中q與m分別為α粒子的電荷量和質量；在d＜y＜2d的區(qū)域內分布有垂直于xOy平面的勻強磁場．a(chǎn)b為一塊很大的平面感光板，放置于y＝2d處，如圖所示．觀察發(fā)現(xiàn)此時恰無粒子打到ab板上．(不考慮α粒子的重力)

(1)求α粒子剛進入磁場時的動能；
(2)求磁感應強度B的大��；
(3)將ab板平移到什么位置時所有粒子均能打到板上？并求出此時ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，絕緣水平地面上有寬L=0.4m的勻強電場區(qū)域，場強，方向水平向左。帶電的物塊B靜止在電場邊緣的O點，帶電量、質量的物塊A在距O點s=2.25m處以vo=5m/s的水平初速度向右運動，并與B發(fā)生碰撞，假設碰撞前后A、B構成的系統(tǒng)沒有動能損失。A的質量是B的k(k>1)倍，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)都為=0.2，物塊均可視為質點，且A的電荷量始終不變，取g = 10m/S2。

(1) 求A到達O點與B碰撞前的速度大小；
(2) 求碰撞后瞬間A和B的速度大��；
(3) 討論K在不同取值范圍時電場力對A做的功。

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