【題目】如圖所示，寬度L＝0.5 m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi)，并處在磁感應強度大小B＝0.4 T，方向豎直向下的勻強磁場中，框架的電阻非均勻分布．將質(zhì)量m＝0.1 kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并與框架接觸良好．以P為坐標原點，PQ方向為x軸正方向建立坐標．金屬棒從處以的初速度，沿x軸負方向做的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用．求：

(1)金屬棒ab運動0.5 m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(2)框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；

(3)為求金屬棒ab沿x軸負方向運動0.4 s過程中通過ab的電荷量q，某同學解法為：先算出經(jīng)過0.4 s金屬棒的運動距離x，以及0.4 s時回路內(nèi)的電阻R，然后代入求解．指出該同學解法的錯誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果．

【答案】(1)0.1 J　(2)　(3)

【解析】

(1)金屬棒僅受安培力作用，其大小

金屬棒運動0.5 m，框架中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功

所以.

(2)金屬棒所受安培力為

所以

由于棒做勻減速直線運動

所以

(3)錯誤之處是把0.4 s時回路內(nèi)的電阻R代入進行計算．

正確的解法是

因為

所以

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一同學測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻．

（1）如圖所示是該同學正準備接入最后一根導線（圖中虛線所示）時的實驗電路．請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處__________；____________．

（2）實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的數(shù)據(jù)見下表:

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖像___________．由圖像可計算出該干電池的電動勢為_________V；內(nèi)阻為__________Ω．

R/Ω

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

I/A

0.15

0.17

0.19

0.22

0.26

/A–1

6.7

6.0

5.3

4.5

3.8

（3）為了得到更準確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端．調(diào)節(jié)電阻箱，當電流表的示數(shù)為0.33 A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應為_______V；內(nèi)阻應為_____Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動勢E＝2 V，內(nèi)電阻r＝0.5 Ω，豎直導軌電阻可忽略，金屬棒的質(zhì)量m＝0.1 kg，電阻R＝0.5 Ω，它與導軌的動摩擦因數(shù)μ＝0.4, 有效長度為L＝0.2 m，為了使金屬棒能夠靠在導軌外面靜止不動，我們施一與紙面成30°角向里且與金屬棒垂直的磁場，問磁場方向是斜向上還是斜向下？磁感應強度B的范圍是多大？(g＝10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行金屬導軌固定在水平桌面上，每根導軌每米的電阻為r0＝0.10Ω/m，導軌的端點P、Q用電阻可以忽略的導線相連，兩導軌間的距離l＝0.20m。有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面，已知磁感應強度B與時間t的關(guān)系為B＝kt，比例系數(shù)k＝0.020T/s。一電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦低滑動，在滑動過程中保持與導軌垂直。在t＝0時刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒�，求�?/span>t＝6.0s時金屬桿所受的安培力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，豎直平面內(nèi)有兩電阻不計的光滑金屬導軌平行固定放置，兩導軌間距d=0.5 m，上端通過導線與阻值為R=2 Ω的電阻連接，下端通過導線與阻值為RL=4 Ω的小燈泡L連接，在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度B隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，CE長為2 m.在t=0時，電阻也為R=2 Ω的金屬棒以某一初速度從AB位置緊貼導軌向下運動，當金屬棒從AB位置運動到EF位置過程中，小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化，g取10 m/s2.求:

(1)通過小燈泡的電流大小；

(2)金屬棒的質(zhì)量；

(3)t=0.25 s時金屬棒兩端的電勢差.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在直角坐標系xOy平面內(nèi)有一磁場邊界圓，半徑為R，圓心在坐標原點O，圓內(nèi)充滿垂直該平面的勻強磁場，緊靠圓的右側(cè)固定放置與y軸平行的彈性擋板，如圖所示。一個不計重力的帶電粒子以速度v0從A點沿負y方向進入圓內(nèi)，剛好能垂直打在擋板B點上，若該粒子在A點速度v0向右偏離y軸60°角進入圓內(nèi)，粒子與檔板相碰時間極短且無動能損失，則該粒子（　�。�

A.在B點上方與擋板第二次相碰

B.經(jīng)過時間第二次射出邊界圓

C.第二次與擋板相碰時速度方向與擋板成60°角

D.經(jīng)過時間第二次與擋板相碰

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某裝置用磁場控制帶電粒子的運動，工作原理如圖所示．裝置的長為 L，上下兩個相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應強度大小均為B、方向與紙面垂直且相反，兩磁場的間距為d．裝置右端有一收集板，M、N、P為板上的三點，M位于軸線OO′上，N、P分別位于下方磁場的上、下邊界上．在紙面內(nèi)，質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子以某一速度從裝置左端的中點射入，方向與軸線成30°角，經(jīng)過上方的磁場區(qū)域一次，恰好到達P點．改變粒子入射速度的大小，可以控制粒子到達收集板上的位置．不計粒子的重力．

（1）求磁場區(qū)域的寬度h；

（2）欲使粒子到達收集板的位置從P點移到N點，求粒子入射速度的最小變化量Δv；

（3）欲使粒子到達M點，求粒子入射速度大小的可能值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一平行板電容器跟一電源相接，當S閉合時，平行板電容器極板、間的一帶電液滴恰好靜止。（1）若將兩板間距離增大為原來的兩倍，那么液滴的運動狀態(tài)如何變化；（2）若先將S斷開，再將兩板間距離增大為原來的兩倍，液滴的運動狀態(tài)又將如何變化。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊長方體滑塊A和B疊放在傾角為θ的斜面體C上。已知A、B質(zhì)量分別為m1和m2，A與C的動摩擦因數(shù)為μ1，B與A的動摩擦因數(shù)為2．兩滑塊AB在斜面體上以相同加速度自由下滑，斜面體C在水平地面上始終保持靜止，則下列說法正確的是（ ）

A.斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左

B.滑塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)1＝tanθ

C.滑塊A受到斜面對其摩擦力的大小為1（m1+m2）gcosθ

D.滑塊B所受的摩擦力大小為2m2gcosθ

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