【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、電阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與距離為2r、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌ME、NF相接，E、F之間接有電阻R2，已知R1=12R，R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ，磁感應(yīng)強度大小均為B�，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點A處由靜止下落，在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設(shè)平行導(dǎo)軌足夠長。已知導(dǎo)體棒下落時的速度大小為v1，下落到MN處時的速度大小為v2。

(1)求導(dǎo)體棒ab從A處下落時的加速度大小a；

(2)若導(dǎo)體棒ab進入磁場Ⅱ后棒中電流大小始終不變，求磁場Ⅰ和Ⅱ之間的距離h；

(3)當(dāng)ab棒通過MN以后將半圓形金屬環(huán)斷開，同時將磁場Ⅱ的CD邊界略微上移，導(dǎo)體棒ab剛進入磁場Ⅱ時的速度大小為v3，設(shè)導(dǎo)體棒ab在磁場Ⅱ下落高度H剛好達到勻速，則導(dǎo)體棒ab在磁場Ⅱ下落高度H的過程中電路所產(chǎn)生的熱量是多少？

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)以導(dǎo)體棒為研究對象，棒在磁場Ⅰ中切割磁感線，棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體棒ab從A下落時，導(dǎo)體棒在重力與安培力作用下做加速運動，由牛頓第二定律得

又因為

由以上各式可得到

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒ab通過磁場Ⅱ時，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變，即

聯(lián)立解得

導(dǎo)體棒從MN到CD做加速度為g的勻加速直線運動，則有

聯(lián)立解得

(3)當(dāng)導(dǎo)體棒達到勻速時

根據(jù)動能定理可得

聯(lián)立解得

根據(jù)功能關(guān)系可知

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】利用如圖所示的裝置，某同學(xué)設(shè)計了以下兩種方法測定斜面上動滑塊的瞬時速度。

方法（1）：事先測定遮光板的寬度為L，當(dāng)滑塊經(jīng)過斜面上的B點時，固定在B點的光電門（圖中沒有畫出）測出遮光板經(jīng)過B點的時間為，則遮光板經(jīng)過B點的過程中平均速度為__________，這個平均速度可以近似表示遮光板中央經(jīng)過B點的瞬時速度。

方法（2）：若遮光板的寬度未測定，而滑塊以加速度a勻加速下滑，遮光板的前端到達B點時的速度為v，光電門測出遮光板經(jīng)過B點的時間為，則遮光板經(jīng)過B點過程的中間時刻的速度為__________（用a、v、表示），這個速度也可以近似表示遮光板中央經(jīng)過B點的瞬時速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年12月27日晚，我國的長征五號遙三運載火箭在海南文昌一飛沖天，并將目前我國研制的最重地球同步軌道衛(wèi)星——實踐二十號成功送入太空預(yù)定軌道，一掃兩年多前遙二火箭發(fā)射失利的陰霾，展現(xiàn)出“王者歸來”的英雄氣概。作為重型運載火箭，其肩負(fù)著發(fā)射大型航天器、實施月球采樣返回、開展火星探測等一系列后續(xù)重要航天任務(wù)，已知地球的質(zhì)量為M，平均半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，引力常量為G，下列說法正確的是（　�。�

A.在發(fā)射火星的衛(wèi)星時，發(fā)射速度大于第一宇宙速度即可成功

B.實踐二十號的預(yù)定軌道離地高度為h=

C.實踐二十號的發(fā)射速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

D.實踐二十號由于質(zhì)量較大，其在軌道運行時速率小于質(zhì)量較小的同步衛(wèi)星

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在光滑水平面上有一小車，其質(zhì)量M=2kg，車上放置有質(zhì)量mA=2kg木板A，木板上有可視為質(zhì)點的物體B，其質(zhì)量mB=4kg。已知木板A與小車間的動摩擦因數(shù)μ0=0.3。A、B緊靠車廂前壁，A的左端與小車后壁間的距離為x=2m�，F(xiàn)對小車施加水平向有的恒力F，使小車從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過1s木板A與車廂后壁發(fā)生碰撞，該過程中A的速度一時間圖像如圖乙所示，已知重力加速度大小g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

(1)求A、B間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)求恒力F的大小；

(3)若木板A與小車后壁碰撞后粘在一起（碰撞時間極短），碰后立即撤去恒力F，若要使物體B不與小車后壁發(fā)生碰撞，則小車車廂前、后壁間距L至少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年5月16日消息，在美國俄亥俄州一所中學(xué)發(fā)現(xiàn)放射性污染后，家長指責(zé)能源部門的失職。下列有關(guān)放射性元素的說法中正確的是（　�。�

A.Th釷核發(fā)生一次衰變時，生成的新核與原來的原子核相比，核子數(shù)減少了4個

B.1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象揭開原子核內(nèi)部信息認(rèn)為原子核是可分的，從原子核內(nèi)部釋放的射線有射線、射線和射線，X射線

C.放射性元素衰變的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高衰變越快

D.放射性元素發(fā)生衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子時產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一枚手榴彈開始時在空中豎直下落，到某位置時爆炸成a、b兩塊，已知兩塊同時落地，其中a落地時飛行的水平距離OA大于b落地時飛行的水平距離OB，下列說法中正確的是（　　）

A. 爆炸瞬間a、b兩塊的速度變化量大小相等

B. a、b兩塊落地時的速度大小相等

C. 爆炸瞬間a、b兩塊的動量變化量大小相等

D. 爆炸瞬間a、b兩塊的動能變化量相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有同種材料制成的質(zhì)量分別為的滑塊，用一質(zhì)量不計的勁度系數(shù)為的彈簧連接并放在粗糙的水平面上，已知兩滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，開始將彈簧壓縮時，兩滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度，現(xiàn)在一大小恒為的外力拉力滑塊B，則( )

A.水平面對滑塊A的摩擦力為

B.水平面對滑塊A的摩擦力為

C.水平面對滑塊B的摩擦力為

D.水平面對滑塊B的摩擦力為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，左端接有阻值為R的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌CE、DF的間距為L，導(dǎo)軌固定在水平面上，且處在磁感應(yīng)強度為B、豎直向下的勻強磁場中，一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上靜止，導(dǎo)軌的電阻不計。某時刻給金屬棒ab一個水平向右的瞬時沖量I，導(dǎo)體棒將向右運動，最后停下來，則此過程（　　）

A.金屬棒做勻減速直線運動直至停止運動

B.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

C.通過導(dǎo)體棒ab橫截面的電荷量為

D.導(dǎo)體棒ab運動的位移為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在第一象限有一勻強電場，場強大小為E，方向與y軸平行；在x軸下方有一勻強磁場，磁場方向與紙面垂直。一質(zhì)量為m、電荷量為（）的粒子以平行x軸的速度從y軸上的P點處射入電場，在x軸上的Q點處進入磁場，并從坐標(biāo)原點O離開磁場。已知OP=L，OQ=2L。不計粒子重力。求：

（1）粒子從P點入射的速度的大��；

（2）粒子第一次在磁場中運動的時間；

（3）勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小。

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