【題目】如圖所示，質(zhì)量為的半圓弧形絕緣凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分放有和兩個(gè)光滑圓形導(dǎo)軌，與端由導(dǎo)線連接，一質(zhì)量為的導(dǎo)體棒自端的正上方處平行端進(jìn)入凹槽，整個(gè)裝置處于范圍足夠大的豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒在槽內(nèi)運(yùn)動過程中與導(dǎo)軌接觸良好。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)軌的間距與導(dǎo)體棒的長度均為，導(dǎo)軌的半徑，導(dǎo)體棒的電阻，其余電阻均不計(jì)，重力加速度，不計(jì)空氣阻力。

（1）求導(dǎo)體棒剛進(jìn)入凹槽時(shí)速度和所受安培力的大�。�

（2）求導(dǎo)體棒從開始下落到最終靜止的過程中克服安培力做的功；

（3）若導(dǎo)體棒從開始下落到第一次通過導(dǎo)軌最低點(diǎn)的過程中產(chǎn)生的熱量為，求導(dǎo)體棒第一次通過最低點(diǎn)時(shí)回路中的電功率。

【答案】（1）， （2）；（3）

【解析】

（1）設(shè)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入凹槽時(shí)的速度為，根據(jù)動能定理可知：，解得：，此時(shí)感應(yīng)電動勢大小為，感應(yīng)電流的大小為，則導(dǎo)體棒剛進(jìn)入凹槽時(shí)所受的安培力大小為

（2）導(dǎo)體棒最終靜止在凹槽軌道最低點(diǎn)，這一過程系統(tǒng)機(jī)械能減少為：

根據(jù)能量守恒可得導(dǎo)體棒克服安培力做功為，即；

（3）設(shè)導(dǎo)體棒第一次通過軌道最低點(diǎn)速度為，凹槽速度為，則，根據(jù)能量守恒可知：，

電路中感應(yīng)電動勢為:，

回路中感應(yīng)電流的電功率為:，解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩同學(xué)用如圖甲實(shí)驗(yàn)所示的裝置測滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，在一端裝有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個(gè)光電門，與光電門相連的計(jì)時(shí)器能顯示滑塊上的遮光片通過光電門時(shí)遮光的時(shí)間，滑塊通過繞過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與測力計(jì)掛鉤相連，測力計(jì)下吊著裝有沙的沙桶，測力計(jì)能顯示掛鉤所受的拉力，滑塊對長木板的壓力大小等于滑塊的重力大小，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g．

（1）為了滿足實(shí)驗(yàn)的要求，下列說法正確的是_____．

A．長木板應(yīng)放在水平桌面上

B．長木板沒有定滑輪的一端應(yīng)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力

C．沙和沙桶及測力計(jì)的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

D．定滑輪與滑塊之間的細(xì)繩應(yīng)與長木板平行

（2）實(shí)驗(yàn)前用20分度的游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度，如圖所示，其示數(shù)d=_____cm．

（3）甲同學(xué)測出兩光電門之間的距離為L，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，測得滑塊通過甲、乙兩光電門的時(shí)間分別為t1、t2，記錄測力計(jì)的示數(shù)F，則滑塊運(yùn)動的加速度大小a=_____（用字母表示）．

（4）多次改變沙桶里沙的質(zhì)量，重復(fù)（3）的步驟，根據(jù)測得的多組F和a作出a﹣F圖象如圖丙所示，由圖象可知，滑塊的質(zhì)量為_____，滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為_____．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】 如圖所示，在傾角為37°的固定斜面上靜置一個(gè)質(zhì)量為5 kg的物體，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8.

求：

(1)物體所受的摩擦力；(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(2)若用原長為10 cm，勁度系數(shù)為3.1×103N/m的彈簧沿斜面向上拉物體，使之向上勻速運(yùn)動，則彈簧的最終長度是多少？(取g＝10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某人造衛(wèi)星在距離地面的高度為地球半徑R0的圓形軌道上運(yùn)動，衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重合，已知地球表面重力加速度為g

（1）求出衛(wèi)星繞地球運(yùn)動周期T；

（2）設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期T0，該衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，則衛(wèi)星連續(xù)兩次經(jīng)過赤道上某固定目標(biāo)正上方的時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，平行金屬板中央有一個(gè)初始靜止的電子(不計(jì)重力)，兩板間距離足夠大，當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的電壓后，在下圖中反映電子速度v、位移x和加速度a三個(gè)物理量隨時(shí)間t的變化規(guī)律正確的是　

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為一皮帶傳動裝置，右輪半徑為r，a為它邊緣上一點(diǎn)；左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動過程中皮帶不打滑，則：（ ）

①a點(diǎn)和b點(diǎn)的線速度大小相等

②a點(diǎn)和b點(diǎn)的角速度大小相等

③a點(diǎn)和c點(diǎn)的線速度大小相等

④a點(diǎn)和d點(diǎn)的向心加速度大小相等

A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ②④

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動．點(diǎn)a、b分別表示軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對球的作用力可能是(　　)

A. a處為拉力，b處為拉力

B. a處為拉力，b處為推力

C. a處為推力，b處為拉力

D. a處為推力，b處為推力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1，光滑絕緣水平平臺MNQP為矩形，GH∥PQ，MP=NQ=1m，MN=GH=PQ=0.4m，平臺離地面高度為h=2.45m。半徑為R=0.2m的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05T，方向豎直向上，與MP邊相切于A點(diǎn)，與NQ邊相切于D點(diǎn)，與GH相切于C點(diǎn)。平臺上PGHQ區(qū)域內(nèi)有方向由P指向G的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E=0.25V/m。平臺右方整個(gè)空間存在方向水平向右的電場，場強(qiáng)大小也為E=0.25V/m，俯視圖如圖2。兩個(gè)質(zhì)量均為m=2×10-5kg的小球a、b，小球a帶正電，電量q=4×10-4C，小球b不帶電，小球a、b均可視為質(zhì)點(diǎn)。小球a從A點(diǎn)正對圓心O射入磁場，偏轉(zhuǎn)90°后離開磁場，一段時(shí)間后與靜止在平臺D點(diǎn)的小球b發(fā)生彈性碰撞，碰后兩球離開平臺，并在此后的運(yùn)動過程中發(fā)生多次彈性碰撞，a球帶電量始終不變，碰撞時(shí)間忽略不計(jì)。已知重力加速度g=10m/s2，π=3.14，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)小球a射入磁場時(shí)的速度大��；

(2)從小球a射入磁場到第一次與小球b相碰撞，小球a運(yùn)動的路程；

(3)兩個(gè)小球落地點(diǎn)與NQ的水平距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，從傾角為θ的斜面上的M點(diǎn)水平拋出一個(gè)小球，小球的初速度為v0，最后小球落在斜面上的N點(diǎn)，則下列說法錯誤的是(重力加速度為g)( 　　)

A. 可求M、N之間的距離

B. 可求小球落到N點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向

C. 小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度與水平方向夾角為2θ

D. 可以斷定，當(dāng)小球速度方向與斜面平行時(shí)，小球與斜面間的距離最大

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