【題目】如下圖甲，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左邊接有電阻，軌道相距0.4m且所在處有豎直向下的勻強磁場，磁場隨時間的變化關(guān)系如下圖乙，金屬棒ab橫跨導(dǎo)軌兩端，其電阻，金屬棒與電阻R相距1m．若整個系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：

（1）當(dāng)t=0.1s時，通過金屬棒ab的感應(yīng)電流大小和方向．

（2）當(dāng)t=0.1s時，金屬棒ab受到的安培力的大小？

【答案】(1) 感應(yīng)電流由b向a (2)

【解析】試題分析：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢，然后由歐姆定律求出感應(yīng)電流，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向；（2）由乙圖可知t=0.1s時磁感應(yīng)強度B的大小，由F=BIL求出導(dǎo)體棒受到的安培力．

（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律得：時，感應(yīng)電動勢：

回路中感應(yīng)電流：

由楞次定律得中的感應(yīng)電流由b向a．

（2）根據(jù)安培力的公式

由乙圖可知t=0.1s磁感應(yīng)強度

代入解得：

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】甲圖是我國自主研制的200mm離子電推進系統(tǒng)，已經(jīng)全面應(yīng)用于我國航天器。離子電推進系統(tǒng)的核心部件為離子推進器，它采用噴出帶電離子的方式實現(xiàn)飛船的姿態(tài)和軌道的調(diào)整，具有大幅減少推進劑燃料消耗、操控更靈活、定位更精準等優(yōu)勢。

離子推進器的工作原理如圖乙所示，推進劑氙原子P噴注入腔室C后，被電子槍G射出的電子碰撞而電離，成為帶正電的氙離子。氙離子從腔室C中飄移過柵電極A的速度大小可忽略不計，在柵電極A、B之間的電場中加速，并從柵電極B噴出。在加速氙離子的過程中飛船獲得推力。

已知柵電極A、B之間的電壓為U，氙離子的質(zhì)量為m、電荷量為q，AB間距為d，推進器單位時間內(nèi)噴射的氙離子數(shù)目N。

(1)將該離子推進器固定在地面上進行試驗。求：

a. 氙離子經(jīng)A、B之間的電場加速后，通過柵電極B時的速度v的大小，以及離子束的等效電流I；

b. 求噴射離子過程中，對推進器產(chǎn)生的反沖作用力大�。�

(2)配有推進器的飛船在太空運行時，處于完全失重狀態(tài)，為了構(gòu)建推進器在太空中運作情景，離子推進器可視為放置在光滑的水平地面上。已知推進器的質(zhì)量為M，且工作時質(zhì)量保持不變，推進器剛開始運動的極短時間，可認為瞬間噴出N′個離子，即這些離子相對于地面以相同的速度同時噴出。

c. 求噴出時每個離子的速度以及電場力對每個離子做的功；

d. 這一過程中飛船向后移動的距離；

e. 隨著時間的推移，噴出的離子的動能逐漸變大還是變��？簡要說明理由；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自然界真是奇妙，微觀世界的運動規(guī)律竟然與宏觀運動規(guī)律存在相似之處。

(1)在地心參考系中，星體離地心的距離 時，星體的引力勢能為零。質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星以第二宇宙速度從地面發(fā)射，運動到離地心距離為r時，其運動速度為 (G為引力常量，M為地球質(zhì)量)。它運動到離地心無窮遠處，相對于地球的運動速度為零。請推導(dǎo)此衛(wèi)星運動到離地心距離為r時的引力勢能表達式。

(2)根據(jù)玻爾的氫原子模型，電子的運動看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運動，原子中的電子在庫侖力作用下，繞原子核做圓周運動。

①已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，靜電力常量為k。氫原子處于基態(tài)(n=1)時電子的軌道半徑為r1，電勢能為 (取無窮遠處電勢能為零)。氫原子處于第n個能級的能量為基態(tài)能量的 (n=1,2,3，…)。求氫原子從基態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時吸收的能量。

②一個處于基態(tài)且動能為的氫原子與另一個處于基態(tài)且靜止的氫原子進行對心碰撞。若要使其中一個氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，則 至少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】走鋼絲是一種傳統(tǒng)的雜技項目，如圖所示表演者手拿長桿在鋼絲繩上移動，并在高空進行驚悚演出，則

A. 人對鋼絲的壓力與鋼絲對人的支持力是平衡力

B. 表演者在傾斜的鋼絲上緩慢移動過程中，所受的鋼絲的支持力始終等于人和桿重力

C. 表演者受到鋼絲的作用力方向與人（包括桿）的重心在同一條直線上

D. 表演者手拿長桿會使整體重心升高，從而更容易保持平衡

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在絕緣光滑水平面上，有一個邊長為的單匝正方形線框，在外力的作用下以恒定的速率向右運動進入磁感應(yīng)強度為的有界勻強磁場區(qū)域．線框被全部拉入磁場的過程中線框平面保持與磁場方向垂直，線框的邊始終平行于磁場的邊界．已知線框的四個邊的電阻值相等，均為．（ ）

A. 線框中的感應(yīng)電動勢

B. 邊兩端的電壓

C. 在線框被拉入磁場的整個過程中，線框中產(chǎn)生的熱量

D. 維持線框以恒定的速率被拉入磁場的外力大小為．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在導(dǎo)軌上的金屬直棒(開始時b離O點很近)，如圖所示。它從靜止開始在重力作用下運動，運動過程中a端始終在AO上，b端始終在OC上，直到ab完全落在OC上，整個裝置放在一勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，則ab棒在運動過程中(　　)

A. 感應(yīng)電流方向始終是b→a

B. 感應(yīng)電流方向先是b→a，后變?yōu)?/span>a→b

C. 所受安培力方向垂直于ab向上

D. 所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強磁場，一質(zhì)量為m＝5．0×10－8kg、電量為q＝1．0×10－6C的帶電粒子。從靜止開始經(jīng)U0＝10 V的電壓加速后，從P點沿圖示方向進入磁場，已知OP＝0．3m。（粒子重力不計，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8）求：

（1）帶電粒子到達P點時速度v的大��；

（2）若磁感應(yīng)強度B＝2．0 T，粒子從x軸上的Q點離開磁場，求OQ的距離；

（3）若粒子不能進入x軸上方，求磁感應(yīng)強度B′滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B1的勻強磁場中，一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動。質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點 a、b通過細導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計其余電阻和細導(dǎo)線對a、b點的作用。求：

(1)通過ab邊的電流Iab是多大？

(2)導(dǎo)體桿ef的運動速度v是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究在橡皮條彈力作用下小車的運動，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗，由靜止釋放小車，小車在處于伸長狀態(tài)的橡皮條彈力的作用下向左運動。打點計時器打下的紙帶如圖乙所示，計數(shù)點0為打下的第一個點，該同學(xué)在測出計數(shù)點2、3、4到計數(shù)點0的距離x1、x2、x3后，將紙帶由圖示位置剪斷，將毎段紙帶的下端對齊，依次并排粘貼在直角坐標系中，連接各段紙帶上端的中點畫出平滑曲線如圖所示，對該實驗結(jié)果的研究可知：

（1）在有橡皮條彈力作用時，小車做加速度______的直線運動．

A．不斷減小 B．不斷增大

C．先增大后減小 D．先減小后增大

（2）設(shè)打點周期為T，則由紙帶測量數(shù)據(jù)可估算小車的最大速度vm＝______，該估算值______（選填“等于”、“大于”或“小于”）小車最大速度的實際值。

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