【題目】如圖所示，水平放置的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的一端用導(dǎo)線相連，不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒ab靜置在導(dǎo)軌的左端MP處，并與MN垂直。以導(dǎo)軌PQ的左端為原點(diǎn)O，建立直角坐標(biāo)系xOy，Ox軸沿PQ方向。每根導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為R，垂直于導(dǎo)軌平面的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度在y方向不變，在x方向上變化規(guī)律為：，并且x≥0。現(xiàn)在導(dǎo)體棒中點(diǎn)施加一垂直于棒的水平拉力F，使導(dǎo)體棒由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a。設(shè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，兩導(dǎo)軌間距為L，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)其余部分的電阻。

（1）如果已知導(dǎo)體棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=x0的過(guò)程中，力F做的功為W，求此過(guò)程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）求導(dǎo)體棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=x0的過(guò)程中，通過(guò)金屬棒的電荷量q；

（3）請(qǐng)通過(guò)分析推導(dǎo)出水平拉力F的大小隨橫坐標(biāo)x變化的關(guān)系式。

【答案】（1）；（2） ；（3）

【解析】

（1）導(dǎo)體棒從運(yùn)動(dòng)到過(guò)程用動(dòng)能定理

由以上式子得：

（2）電路中的電流，故電流I為一定值；

電路中的電荷量

（3）對(duì)導(dǎo)體棒受力分析得：

即

解得：

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，半徑為R的圓管BCD豎直放置，一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出，恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓管，到達(dá)圓管最高點(diǎn)D后水平射出．已知小球在D點(diǎn)對(duì)管下壁壓力大小為mg，且A、D兩點(diǎn)在同一水平線上，BC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ＝60°，不計(jì)空氣阻力．求：

(1)小球在A點(diǎn)初速度的大��；

(2)小球在D點(diǎn)角速度的大小；

(3)小球在圓管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服阻力做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B為水平放置的平行正對(duì)金屬板，在板中央分別有一小孔 M、N，D為理想二極管，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負(fù)電荷的帶電小球從M、N的正上方P點(diǎn)由靜止釋放，小球恰好能運(yùn)動(dòng)至小孔N處。則下列說(shuō)法中正確的有(　　)

A. 若僅將A板上移，帶電小球?qū)⒛苓\(yùn)動(dòng)至N處

B. 若僅將B板上移，帶電小球?qū)男】?/span>N穿出

C. 若僅將變阻器的滑片上移，帶電小球仍將恰好運(yùn)動(dòng)至小孔N處

D. 斷開開關(guān)S，從P處將小球由靜止釋放，帶電小球仍將恰好運(yùn)動(dòng)至小孔N處

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，A、B是相同的兩小燈泡．L是一個(gè)帶鐵芯的線圈，直流電阻可不計(jì)．調(diào)節(jié)R，電路穩(wěn)定時(shí)兩燈泡都正常發(fā)光，則在開關(guān)閉合和斷開時(shí) ( )

A. 兩燈同時(shí)點(diǎn)亮、同時(shí)熄滅

B. 閉合S時(shí)，B比A先達(dá)到正常發(fā)光狀態(tài)

C. 斷開S時(shí)，A、B兩燈都不會(huì)立即熄滅，通過(guò)A、B兩燈的電流方向都與原電流方向相同

D. 斷開S時(shí)，A燈會(huì)突然閃亮一下再熄滅

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為兒童樂(lè)園里一項(xiàng)游樂(lè)活動(dòng)的示意圖：金屬導(dǎo)軌傾斜固定，傾角為α，導(dǎo)軌上開有一狹槽，內(nèi)置一小球，球可沿槽無(wú)摩擦滑動(dòng)，繩子一端與球相連，另一端連接一抱枕，小孩可抱住抱枕與之一起下滑，繩與豎直方向夾角為β，且保持不變。假設(shè)抱枕質(zhì)量為m1，小孩質(zhì)量為m2，小球、繩的質(zhì)量及空氣阻力忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 分析可知α＝β

B. 小孩與抱枕一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 小孩對(duì)抱枕的作用力平行導(dǎo)軌方向向下

D. 繩子拉力與抱枕對(duì)小孩的作用力之比為(m1＋m2)∶m2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個(gè)D形盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，關(guān)于回旋加速器的下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 用同一回旋加速器分別加速比荷不同的帶電粒子，需要調(diào)節(jié)交變電場(chǎng)的頻率

B. 磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的洛侖茲力對(duì)粒子不做功，因此帶電粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)

C. 帶電粒子做一次圓周運(yùn)動(dòng)，要被加速兩次，因此交變電場(chǎng)的周期應(yīng)為圓周運(yùn)動(dòng)周期的二倍

D. 狹縫間的電場(chǎng)對(duì)粒子起加速作用，但帶電粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能與加速電壓的大小無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為兩個(gè)固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長(zhǎng)為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，有一帶電荷量為＋q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（ ）

A. 下落過(guò)程中加速度始終為g

B. 受到的庫(kù)侖力先做正功后做負(fù)功

C. 速度先增大后減小，射出時(shí)速度仍為v0

D. 管壁對(duì)小球的彈力最大值為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，邊長(zhǎng)為L=10 cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r=1Ω，線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω=2π rad/s，外電路電阻R=4Ω，求：(答案可以保留根號(hào)和π)

(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；

(2)由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60角的過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

(3)交流電電壓表的示數(shù)；

(4)轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功；

(5)由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60角過(guò)程通過(guò)R的電荷量為多少?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量一質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)直導(dǎo)體的長(zhǎng)度和直徑，其中測(cè)量結(jié)果如圖甲、乙所示，則長(zhǎng)直導(dǎo)體的長(zhǎng)度為________cm；長(zhǎng)直導(dǎo)體的直徑為________mm.

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