如圖（甲）所示，輕質(zhì)細(xì)線繞過(guò)兩個(gè)光滑的輕滑輪，線的一端系一質(zhì)量M=0.4kg重物，重物置于傾角為=300的光滑斜面上（繩GH段平行于斜面)，另一端系一質(zhì)量為m=0.1kg、電阻為r=0.5的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L(zhǎng)=1m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R=1的電阻（導(dǎo)軌電阻不計(jì)），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。開(kāi)始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端，將重物由靜止釋放，最終能沿斜面勻速下滑。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,g取10 m/s2；求：

（1）重物勻速下滑的速度v的大�。�

（2）當(dāng)M勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，突然剪斷細(xì)線，m繼續(xù)上升h=0.9m高度后達(dá)到最高點(diǎn)，求此過(guò)程中R上產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）對(duì)一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,重物的質(zhì)量M取不同的值,測(cè)出相應(yīng)的重物做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，可得出v-M實(shí)驗(yàn)圖線。圖（乙）中畫(huà)出了磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2時(shí)的兩條實(shí)驗(yàn)圖線，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算B1和B2的比值。

 

(1) (2)

【解析】

試題分析：(1)重物勻速下滑時(shí)，其中F為繩子的拉力 （1分）

金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受繩子的拉力、金屬桿的重力mg、向下的安培力FA

則： （1分）

對(duì)金屬桿有：安培力 （1分）

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （1分）

感應(yīng)電流 （1分）

則

由以上各式得：

代入數(shù)據(jù)得 （1分）

(2)剪斷細(xì)線后由能量守恒得：

（2分）

（2分）

代入數(shù)據(jù)得： （2分）

(3)由第一問(wèn)結(jié)果及題意可得的函數(shù)關(guān)系式為

結(jié)合圖線可知，斜率 （1分）

（1分）

（1分）

因此 （2分）

考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)、能量守恒

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A．U變大 B．φp不變 C．Ep變大 D．電荷將向上加速

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年天津市高三第二次模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，天車(chē)下吊著兩個(gè)質(zhì)量都是m的工件A和B，系A(chǔ)的吊繩較短，系B的吊繩較長(zhǎng)，惹天車(chē)運(yùn)動(dòng)到P處突然停止，則兩吊繩所受拉力 、 的大小關(guān)系是（ ）

A． B．

C． D．

 

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（17分）如圖所示，光滑導(dǎo)軌abc與fed相距l(xiāng)=0.1m，其中ab、fe段是傾角θ=60°的直軌道，bc、ed段是半徑r=0.6m的圓弧軌道且與ab、fe相切，軌道末端c、d點(diǎn)切線與一放置在光滑水平地面上、質(zhì)量M=2kg的木板上表面平滑連接。在abef間有垂直于軌道平面向下、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，定值電阻R=1Ω。把質(zhì)量為m=1kg、電阻不計(jì)的金屬桿從距b、e高h(yuǎn)=1m的導(dǎo)軌上靜止釋放，桿在直軌道上先加速后勻速下滑。如果桿與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，求：

（1）桿運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)對(duì)軌道的壓力F大小及桿由靜止下滑到cd的過(guò)程中R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）要使桿不從木板上掉下的木板最小長(zhǎng)度s。

 

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一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線由a向b傳播，相距21m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖中a、b所示，則

A.該波的振幅是20cm B.該波的波長(zhǎng)可能是12m

C.該波的波速可能是10 m/s D.該波由a傳播到b最短歷時(shí)3.5

 

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A．使初速度變?yōu)? v0時(shí)，帶電粒子恰能到達(dá)B板

B．使初速度變?yōu)? v0時(shí)，帶電粒子將從B板中心小孔射出

C．使初速度v0和電壓U都增加為原來(lái)的2倍時(shí)，帶電粒子恰能到達(dá)B板

D．使初速度v0和電壓U都增加為原來(lái)的2倍時(shí)，帶電粒子將從B板中心小孔射出

 

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如圖所示，光滑導(dǎo)軌abc與fed相距l(xiāng)=0.1m，其中ab、fe段是傾角θ=60°的直軌道，bc、ed段是半徑r=0.6m的圓弧軌道且與ab、fe相切，軌道末端c、d點(diǎn)切線與一放置在光滑水平地面上、質(zhì)量M=2kg的木板上表面平滑連接。在abef間有垂直于軌道平面向下、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，定值電阻R=1Ω。把質(zhì)量為m=1kg、電阻不計(jì)的金屬桿從距b、e高h(yuǎn)=1m的導(dǎo)軌上靜止釋放，桿在直軌道上先加速后勻速下滑。如果桿與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，求：

（1）桿運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)對(duì)軌道的壓力F大小及桿由靜止下滑到cd的過(guò)程中R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）要使桿不從木板上掉下的木板最小長(zhǎng)度s。

 

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試求：（1）滑塊到達(dá)B端時(shí)，它對(duì)軌道的壓力。

（2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間滑塊從小車(chē)左端滑落。

 

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（1）測(cè)U時(shí)，a點(diǎn)相接的是電壓表的“正極”還是“負(fù)極”？

（2）求此時(shí)鋁塊的速度大��；

（3）求此下落過(guò)程中鋁塊機(jī)械能的損失。

 

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