【題目】（18分）如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動，而棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m/s2，問

⑴通過棒cd的電流I是多少，方向如何？

⑵棒ab受到的力F多大？

⑶棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？

【答案】F="0.2N "W=0.4J

【解析】

(1)棒cd受到的安培力為： ①

棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則： ②

由①②式，代入數(shù)據(jù)解得： ③

根據(jù)楞次定律可知，棒cd中的電流方向由d至c ④

(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等，即：

對棒ab，由共點(diǎn)力平衡知： ⑤

代入數(shù)據(jù)解得： ⑥

(3)設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生的熱量，由焦耳定律知：Rt ⑦

設(shè)棒ab勻速運(yùn)動的速度大小為v，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為： ⑧

由閉合電路歐姆定律知： ⑨

由運(yùn)動學(xué)公式知在時(shí)間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移為： ⑩

力F做的功為：

綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)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】如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為g. 在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是(　　)

A. 運(yùn)動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能

B. 運(yùn)動員獲得的動能為mgh

C. 運(yùn)動員克服摩擦力做功為mgh

D. 下滑過程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在公路的十字路口，紅燈攔停了很多汽車，攔停的汽車排成筆直的一列，最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊，相鄰兩車的前端之間的距離均為L=6.0m，若汽車起動時(shí)都以a=2．5m/s2的加速度作勻加速運(yùn)動，加速到v=10.0m/s后做勻速運(yùn)動通過路口．該路口亮綠燈時(shí)間t=40.0s，而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈．另外交通規(guī)則規(guī)定：原在綠燈時(shí)通行的汽車，紅燈亮起時(shí)，車頭已越過停車線的汽車允許通過．請解答下列問題：

（1）若綠燈亮起瞬時(shí)，所有司機(jī)同時(shí)起動汽車，問有多少輛汽車能通過路口？

（2）第（1）問中，不能通過路口的第一輛汽車司機(jī)，在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開始剎車做勻減速運(yùn)動，結(jié)果車的前端與停車線相齊時(shí)剛好停下，求剎車后汽車加速度大�。�

（3）事實(shí)上由于人反應(yīng)時(shí)間的存在，綠燈亮起時(shí)不可能所有司機(jī)同時(shí)起動汽車．現(xiàn)假設(shè)綠燈亮起時(shí)，第一個(gè)司機(jī)遲后△t=0.90s起動汽車，后面司機(jī)都比前一輛車遲后0.90s起動汽車，在該情況下，有多少輛車能通過路口？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】設(shè)物體運(yùn)動的加速度為a，速度為v，位移為x，現(xiàn)有四個(gè)不同物體的運(yùn)動圖象如圖所示，且B、C、D圖像中所描述的物體在t＝0時(shí)刻的速度均為零，則做單向直線運(yùn)動的是（ ）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄滅，此時(shí)汽車距離停車線18m。該車加速時(shí)最大加速度大小為，減速時(shí)最大加速度大小為。此路段允許行駛的最大速度為，下列說法中正確的有

A. 如果立即做勻加速運(yùn)動，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線

B. 如果立即做勻加速運(yùn)動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速

C. 如果立即以最大加速度做勻減速運(yùn)動，在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線

D. 如果距停車線處減速，汽車能停在停車線前

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U形導(dǎo)軌上以速度v=2m/s向右勻速滑動，兩導(dǎo)軌間距離L=1.0 m，電阻R=3.0Ω，金屬桿PQ的電阻r=1.0Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，則下列說法正確的是（　　）

A. 通過R的感應(yīng)電流的方向?yàn)橛?/span>d到a

B. 金屬桿PQ兩端電壓為1.5 V

C. 金屬桿PQ受到的安培力大小為0.5 N

D. 外力F做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】振華同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。

(1)該實(shí)驗(yàn)裝置中有兩處錯(cuò)誤，分別是：__________和__________。

（2）①振華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打了一條理想的紙帶，他按要求選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，在測量各相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)不慎將紙帶撕成了幾段，如圖所示，但他知道甲、乙屬于同一紙帶，則丙、丁、戊中屬于上述紙帶的是__________。

②已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz，則由甲、乙紙帶可求得小車的加速度大小為__________m/s2(結(jié)果保留兩位小數(shù))。

(3)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定小車的加速度，當(dāng)使用的電源頻率高于50 Hz時(shí)，如果仍按50 Hz來計(jì)算，則測得的加速度將比真實(shí)值_____________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的四種電場中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)．圖中a、b兩點(diǎn)的電勢相等、且電場強(qiáng)度相同的是

A. 甲圖：與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)

B. 乙圖：兩平行板間電場中的a、b兩點(diǎn)

C. 丙圖：兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)

D. 丁圖：點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場，平板上表面與點(diǎn)電荷距離不相等的a、b兩點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】若一列火車1以速度為vA＝10 m/s勻速向前行駛，列車2在其后以速度vB＝30 m/s同方向勻速行駛．因當(dāng)天正在下雨能見度低，列車2在距列車1只有700 m時(shí)，才發(fā)現(xiàn)前方有列車．這時(shí)列車2立即剎車，但要經(jīng)過1800 m 列車2才能停止．問：列車1若仍按原速前進(jìn)，兩車是否會相撞？說明理由．

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