【題目】如圖所示，利用小直流電動(dòng)機(jī)提升質(zhì)量為m的物體A。假設(shè)把小直流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)化為圖2中虛線框內(nèi)的模型：虛線框內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的范圍足夠大。質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒PQ垂直放在間距為l的光滑平行導(dǎo)軌上。棒PQ在安培力作用下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)A上升。導(dǎo)軌的電阻可忽略。電源的電動(dòng)勢(shì)為E。

（1）在A以速度v勻速上升的過(guò)程中，求回路中電流的大小。

（2）從接通電路到A以v勻速上升的過(guò)程中，回路中的電流是在變化的。

a. 試簡(jiǎn)要說(shuō)明回路中電流發(fā)生變化的原因；

b. 已知這一過(guò)程中通過(guò)棒PQ的電量為q，A上升的高度為h，求回路中產(chǎn)生的電熱。

【答案】(1) (2) 原因見(jiàn)解析 . (3)Eq-mgh-

【解析】

本題考查安培力的受力平衡問(wèn)題及閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題

（1）因物體A勻速上升，即繩子拉力應(yīng)等于物體重力mg，對(duì)于導(dǎo)體棒而言，收到向右的繩子拉力和向左的安培力大小應(yīng)該相等，即 ，則回路中的電流大小 ；

（2）a．因棒子在移動(dòng)過(guò)程中會(huì)切割磁感線產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生反向感應(yīng)電流，會(huì)與原電路中的電流相互抵消，感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體棒的速度有關(guān)，直到導(dǎo)體棒達(dá)到勻速狀態(tài)，之后感應(yīng)電流恒定，總電流恒定，導(dǎo)體棒維持勻速。

b．根據(jù)能量守恒可知，在此過(guò)程中，電源將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能，再由電路將電能轉(zhuǎn)化為其它形式能，有 ，得到回路中產(chǎn)生的熱量。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，氣缸開(kāi)口豎直向上，質(zhì)量為的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞的截面積為，活塞與氣缸內(nèi)壁無(wú)摩擦且氣密性良好，活塞靜止時(shí)，活塞離缸底的距離為24cm，大氣壓強(qiáng)為，若在活塞上放一個(gè)物塊，當(dāng)活塞最終靜止時(shí)，活塞離氣缸底的距離為20cm，氣缸的導(dǎo)熱性能好，保持環(huán)境溫度不變，重力加速度，求：

（ⅰ）活塞上所加物塊的質(zhì)量；

（ⅱ）若放在活塞上的物塊粘在活塞上，將氣缸緩慢倒轉(zhuǎn)，使氣缸開(kāi)口向下，則從氣缸開(kāi)口向上到開(kāi)口向下，活塞移動(dòng)的距離為多少（活塞不會(huì)離開(kāi)氣缸）。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】編號(hào)為1-8的8塊完全相同的磚，并排欺在一起，用兩手壓著整體的兩側(cè)，并將整體懸停在空中，兩手對(duì)磚的壓力大小均為F，則下列說(shuō)法正確的是

A.某兩塊磚側(cè)面問(wèn)可能沒(méi)有靜摩擦力

B.增大壓力F，每塊磚受到的靜摩擦力增大

C.所有磚與磚側(cè)面間受到的靜摩擦力中，最大值等于2塊磚的重力

D.所有磚與磚側(cè)面間受到的靜摩擦力中，1、2號(hào)磚塊間及7、8號(hào)磚塊間的靜摩擦力最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，不計(jì)摩擦.在豎直方向上有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則（　�。�

A. 若磁場(chǎng)方向豎直向上并增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)

B. 若磁場(chǎng)方向豎直向下并增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)

C. 若磁場(chǎng)方向豎直向上并減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)

D. 若磁場(chǎng)方向豎直向下并減小時(shí)，桿ab將向左移動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上有兩根相距1m的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻。導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)l＝1m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T�，F(xiàn)在在導(dǎo)體棒ab上施加一個(gè)水平向右的力F，使ab以v＝20m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求

⑴ab中電流的方向如何？

⑵ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？

⑶若定值電阻R＝6.0Ω，導(dǎo)體棒的電阻r＝2.0Ω，F多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行粗糙金屬導(dǎo)軌固定于絕緣水平面上，導(dǎo)軌左側(cè)間連有阻值為r的電阻，兩平行導(dǎo)軌間距為L。一根長(zhǎng)度大于L、質(zhì)量為m、接入電路的電阻也為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置并接觸良好，導(dǎo)體棒初始均處于靜止，導(dǎo)體棒與圖中虛線有一段距離，虛線右側(cè)存在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向右的恒力，使其從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)前加速度大小為a0，然后進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定速度，平行軌道足夠長(zhǎng)，導(dǎo)體棒與平行導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，忽略平行軌道的電阻。求：

（1）導(dǎo)體棒最后的穩(wěn)定速度大�。�

（2）若導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定速度的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)軌左側(cè)電阻的電荷量為q，求此過(guò)程中導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的位移。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．在xOy平面內(nèi)，從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v發(fā)射一個(gè)帶正電的粒子（重力不計(jì)）．則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 若θ一定，v越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短

B. 若θ一定，v越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角速度越大

C. 若v一定，θ越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短

D. 若v一定，θ越大，則粒子在離開(kāi)磁場(chǎng)的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為6kg的木板B靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為6kg的物塊A放在B的左端，另一質(zhì)量為m=1kg的小球用長(zhǎng)為L=0.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O上，將輕繩拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生正碰，碰后A在B上滑動(dòng)，恰好未從B的右端滑出，在此過(guò)程中，由于摩擦A、B組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能E=1.5J，不計(jì)空氣阻力，物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，求：

（1）小球與物塊A碰撞前瞬間輕繩上的拉力F的大小。

（2）木板B的最終速度v是多大？

（3）若AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，則A從B的左端滑到右端所用時(shí)間t是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，橫截面為四分之一圓的柱形玻璃磚放在水平面MN上，O點(diǎn)是圓心，半徑為R。一列與OA面等高的平行光束沿水平方向垂直射向玻璃磚的QA面，平行光束通過(guò)玻璃磚后在水平面MN上留下照亮的區(qū)域。已知玻璃磚的折射率為，不考慮光在OA、OB面的反射。

（I）若在玻璃磚左側(cè)豎直放置一遮光板，為使水平面BN不被照亮，求遮光板的最小高度；

（II）從OA的中點(diǎn)射入的細(xì)光束，在MN上留下一個(gè)光點(diǎn)P點(diǎn)，求PO的長(zhǎng)度。

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