【題目】如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=1 m，上端連接阻值R=2 Ω的電阻，虛線的上方存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=2 T，質(zhì)量m=1 kg的導(dǎo)體棒MN套在金屬導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個向上的初速度，當(dāng)其越過虛線時速度v0=20 m/s，導(dǎo)體棒運動到虛線上方x=1 m處速度減為零，此后導(dǎo)體棒向下運動，到達虛線前速度已經(jīng)達到恒定。整個運動過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計，取g=10 m/s2，求：

(1)導(dǎo)體棒剛進入磁場時的加速度大小a；

(2)導(dǎo)體棒上升過程中流過電阻R的電荷量q；

(3)整個運動過程中電阻R中產(chǎn)生的熱量Q。

【答案】(1)50m/s2；(2)1C；(3)197.5J

【解析】

(1)當(dāng)導(dǎo)體棒剛進入磁場時

根據(jù)閉合電路歐姆定律

由牛頓第二定律得

解得

(2)導(dǎo)體棒上升過程中感應(yīng)電動勢的平均值為

平均電流為

則電荷量為

解得

(3)導(dǎo)體棒下落到虛線時有

解得

根據(jù)能量守恒定律有

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】在方向垂直紙面向里、均勻分布的磁場中豎直固定兩根間距為0.2m的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌底端接阻值為0.1的電阻R；勁度系數(shù)為2N/m的輕彈簧上端固定，下端系一質(zhì)量為0.1kg、電阻為0.1的金屬棒，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計。金屬棒靜止時與導(dǎo)軌構(gòu)成一個正方形。重力加速度為10m/s2。若磁場的磁感應(yīng)強度大小按B=（0.1+0.1t）T（其中t的單位是s）規(guī)律變化，在0~4s內(nèi)金屬棒可視為緩慢移動，忽略金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則下列說法正確的是（　　）

A.0~4s內(nèi)通過R的電流方向是從左向右

B.0~4s內(nèi)通過R的電流不變

C.0~4s內(nèi)通過電阻R的電荷量約為C

D.4s末電阻R消耗的電功率約為W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)讓重錘做自由落體運動，利用打點計時器打出的紙帶來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�。該同學(xué)在實驗中得到6條紙帶，如圖所示為其中一條，在紙帶上取6個計數(shù)點，兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.02s。其中1、2、3點相鄰，4、5、6點相鄰，在3點和4點之間還有若干個點。S1是1、3兩點的離，S3是4、6兩點的距離，S2是2、5兩點的距離。

(1)測S1、S2、S3后，點2速度的表達式v2=___________(結(jié)果用題中所給的字母符號表示)

(2)該同學(xué)測得的數(shù)據(jù)是S1=4.00cm，S2=19.30cm，S3=8.72cm，恨據(jù)數(shù)據(jù)求出重力加速度g=_____m/s2(保留小數(shù)點后兩位)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】科技的發(fā)展正在不斷地改變著我們的生活，如圖甲是一款手機支架，其表面采用了納米微吸材料，用手觸碰無粘感，接觸到平整的硬性物體時，會牢牢吸附在物體上，如圖乙是手機靜止吸附在支架上的側(cè)視圖．若手機的重力為G，則下列說法正確的是

A.手機受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用

B.手機受到的支持力大小為Gcos θ

C.手機受到的支持力不可能大于G

D.支架對手機的作用力豎直向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平面上有一物體做直線運動，物體的加速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，已知t=0時物體的速度為1m/s，以此時的速度方向為正方向，下列說法中正確的是( )

A. 在0-1s內(nèi)物體做勻加速直線運動

B. 1s末的速度為2m/s

C. 2s末物體開始反向運動

D. 3s末物體離出發(fā)點最遠

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球穿在足夠長的水平固定直桿上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對小球同時施加水平向右的恒力F0和豎直向上的力F，使小球從靜止開始向右運動，其中豎直向上的力F大小始終與小球的速度成正比，即 (圖中未標(biāo)出)．已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，下列說法正確的是（ ）

A. 小球先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動，最后做勻速運動

B. 小球先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動

C. 小球的最大速度為

D. 小球的最大加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某小組同學(xué)描繪一只標(biāo)有“，”的小燈泡的伏安特性曲線，需要測定燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，現(xiàn)實驗室有如下器材：

①直流電源（電動勢= ，內(nèi)阻不計）；

②電流表（量程0~ 0.6，內(nèi)阻約為0.5 Ω）；

③電流表（量程0~，內(nèi)阻約為 Ω）；

④電壓表（量程0~，內(nèi)阻約為5Ω）；

⑤電壓表（量程0~，內(nèi)阻約為Ω）；

⑥滑動變阻器 (0~ Ω，額定電流2）；

⑦開關(guān)、導(dǎo)線若干及待測燈泡.

（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實驗中應(yīng)選用下列________圖中的電路圖來完成實驗.

（2）實驗中電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用_______（請?zhí)顚懫鞑姆枺?/span>.

（3）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)還能測量出小燈泡的功率和電阻：某次實驗描繪出小燈泡的曲線如圖所示，根據(jù)曲線可得燈泡兩端電壓2.0時小燈泡的實際功率為______，電阻值為_______Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（4）對該實驗測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，有兩位同學(xué)意見不統(tǒng)一，你認(rèn)為：

①測得的小電珠的功率與實際的功率相比較，測量功率_______.

A. 總偏大　 B. 總偏小 C. 無誤差 D. 都有可能

②小電珠的電阻的測量值與實際值相比較_______.

A. 偏大 B. 偏小 C. 有時偏大，有時偏小 D. 都有可能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】伽利略對自由落體運動的研究，是科學(xué)實驗和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示，可大致表示其實驗和思維的過程，對這一過程的分析，下列說法正確的是　　

A. 運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用使實驗數(shù)據(jù)便于測量

B. 甲圖中小球相對運動較慢，伽利略通過實驗直接驗證了

C. 甲乙丙丁四張圖所示的情形都是伽利略當(dāng)年做過的實驗現(xiàn)象

D. 伽利略直接實驗驗證了自由落體運動的速度是均勻變化的這一結(jié)論

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電子射線管陰極K發(fā)射電子，陽極P和陰極K間加上電壓后電子被加速。A、B是偏向板，使飛進的電子偏離.若已知P、K間所加電壓UPK＝2.5×104V，兩極板長度L＝6.0×10-2m，板間距離d＝3.6×10-2m，所加電壓UAB＝1000V，R＝3×10-2m， 電子質(zhì)量me＝9.1×10-31kg，電子的電荷量e＝-1.6×10-19C。設(shè)從陰極出來的電子速度為零，不計重力。(保留兩位有效數(shù)字)

(1)電子通過陽極P板的速度v0是多少?

(2)電子從偏轉(zhuǎn)電極出來時的偏移距離y是多少？

(3)電子過偏轉(zhuǎn)電極后到達距離偏轉(zhuǎn)電極R＝3×10-2m熒光屏上O′點，此點偏離入射方向的O點距離是多少?

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