【題目】如圖，水平面（紙面）內(nèi)間距為l的平行金屬導軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長度為l的金屬桿置于導軌上。t=0時，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運動，t0時刻，金屬桿進入磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運動。桿與導軌的電阻均忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)為μ。重力加速度大小為g。求：

（1）金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大��；

（2）電阻的阻值。

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：（1）設金屬桿進入磁場前的加速度大小為a，由牛頓第二定律得

ma=F-μmg①

設金屬桿到達磁場左邊界時的速度為v，由運動學公式有

v=at0②

當金屬桿以速度v在磁場中運動時，由法拉第電磁感應定律，桿中的電動勢為

E=Blv③

聯(lián)立①②③式可得

E=Blt0④

（2）設金屬桿在磁場區(qū)域中勻速運動時，金屬桿的電流為I，根據(jù)歐姆定律

I=⑤

式中R為電阻的阻值。金屬桿所受的安培力為

f=BIl⑥

因金屬桿做勻速運動，由牛頓運動定律得

F–μmg–f=0⑦

聯(lián)立④⑤⑥⑦式得

R=⑧

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，擦亮的鋅版與驗電器上的金屬球相連，驗電器上的鋁箔原來是不張開的�，F(xiàn)讓紫外線照射到鋅版，觀察到驗電器的鋁箔張開。下列說法正確的是

A、驗電器的鋁箔帶負電

B、此實驗可以說明光具有粒子性

C、鋅版上的電子吸收了光子的能量后，從鋅版表面逸出的最大初動能小于光子的能量

D、若改用X光（其頻率高于紫外線的頻率）照射鋅版，則觀察到驗電器的鋁箔會張開

E、若改用激光器發(fā)出高亮度的紅光（其頻率低于紫外線的頻率）照射鋅版，則觀察到驗電器的鋁箔一定會張開

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為0.5kg的小球，用長為0.4m細繩拴住，在豎直平面內(nèi)做圓周運動（g取10m/s2）．求

（1）若過最低點時的速度為6m/s，此時繩的拉力大小F1？

（2）若過最高點時的速度為4m/s，此時繩的拉力大小F2？

（3）若過最高點時繩的拉力剛好為零，此時小球速度大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】把質(zhì)量為3kg的石頭從20m高的山崖上以30°角向斜上方拋出，拋出的速度v0=5m/s．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）求：

（1）拋出至落地過程中重力所做的功？

（2）石塊落地時的速度是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長不小于10 cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5 cm處的兩個質(zhì)點。t=0時開始觀測，此時質(zhì)點O的位移為y=4 cm，質(zhì)點A處于波峰位置；t=s時，質(zhì)點O第一次回到平衡位置，t=1 s時，質(zhì)點A第一次回到平衡位置。求：

（i）簡諧波的周期、波速和波長；

（ii）質(zhì)點O的位移隨時間變化的關系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動。當?shù)厍蚯『眠\行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學稱為“行星沖日”。據(jù)報道，2014年各行星沖日時間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日。已知地球及各地外行星繞太陽運動的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是

A. 各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象

B. 在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日

C. 天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為土星的一半

D. 地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1957年第一顆人造衛(wèi)星上天，開辟了人類宇航的新時代。四十多年來，人類不僅發(fā)射了人造地球衛(wèi)星，還向宇宙空間發(fā)射了多個空間探測器�？臻g探測器要飛向火星等其它行星，甚至飛出太陽系，首先要克服地球?qū)λ囊Φ淖饔�。理論研究表明，物體在地球附近都受到地球?qū)λ娜f有引力的作用，具有引力勢能，設物體在距地球無限遠處的引力勢能為零，則引力勢能可以表示為，其中G是萬有引力常量，M是地球的質(zhì)量，m是物體的質(zhì)量，r是物體距地心的距離�，F(xiàn)有一個空間探測器隨空間站一起繞地球做圓周運動，運行周期為T，要使這個空間探測器從空間站出發(fā)，脫離地球的引力作用，至少要對它作多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連�，F(xiàn)將小球從M點由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點。已知M、N兩點處，彈簧對小球的彈力大小相等，且∠ONM<∠OMN<。在小球從M點運動到N點的過程中

A．彈力對小球先做正功后做負功

B．有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度

C．彈簧長度最短時，彈力對小球做功的功率為零

D．小球到達N點時的動能等于其在M、N兩點的重力勢能差

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關系。小車質(zhì)量為M，桶和砂子的總質(zhì)量為m，通過改變m改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出。先平衡小車與木板之間的摩擦力，再保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶的總質(zhì)量m進行多次試驗，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）。

（1）圖丙為上述試驗中打下的一條紙帶，相鄰兩點間還有四個計時點未畫出，打點計時器的打點頻率為50Hz，則小車的加速度大小為______（保留三位有效數(shù)字）

（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應為___________．（選填字母代號）

A、1/M B、1/m C、（M+m）g D、F

（3）隨著砂桶和砂的總質(zhì)量的不斷增大，關于乙圖的說法，正確的是_________

A、圖線逐漸偏向縱軸

B、圖線逐漸偏向橫軸

C、圖線仍保持原方向不變

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