【題目】如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為L，其左端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸�，F(xiàn)桿在水平向右、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離d時(shí)，速度恰好達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，不計(jì)一切摩擦。試求：

(1)簡(jiǎn)述導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，并做出其v—t圖像；

(2)導(dǎo)體桿達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，ab桿的速度大小；

(3)導(dǎo)體桿從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離d的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1)見(jiàn)解析；(2)；(3)

【解析】

(1)設(shè)速度為時(shí)，導(dǎo)體桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

此時(shí)回路中的感應(yīng)電流為

金屬桿的加速度為

導(dǎo)體桿在恒力作用下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零的時(shí)，導(dǎo)體桿達(dá)到最大速度，此后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即穩(wěn)定狀態(tài)，其圖像為

(2)導(dǎo)體桿到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，桿產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)

即為桿的速度大��；

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得

解得

(3)設(shè)導(dǎo)體桿從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離d時(shí)回路產(chǎn)生的熱量為，由功能關(guān)系得

則電阻上產(chǎn)生的熱量

聯(lián)立解得

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】一根重為G的金屬棒中通以恒定電流，平放在傾角為30°光滑斜面上，如圖所示為截面圖。當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與斜面成60°斜向上時(shí)，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)金屬棒對(duì)斜面的壓力為FN1，保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，將磁場(chǎng)的方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)α角時(shí)，金屬棒再次處于平衡狀態(tài)，此時(shí)金屬棒對(duì)斜面的壓力為FN2，則下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A.金屬棒中的電流方向垂直紙面向外

B.金屬棒受到的安培力為

C.α＝60°

D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為的輕彈簧兩端等高的固定在豎直墻面上，彈簧剛好處于原長(zhǎng)，現(xiàn)在其中點(diǎn)處輕輕地掛上一個(gè)質(zhì)量為的物體后，物體向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角為，重力加速度為，下列說(shuō)法正確的是

A.物體向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能一直減小

B.物體在最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為

C.物體向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度先增大后減小

D.物體在最低點(diǎn)時(shí)，部分彈簧對(duì)物體的拉力大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，運(yùn)動(dòng)員從離水面10 m高的平臺(tái)上向上躍起，舉起雙臂直體離開(kāi)臺(tái)面，此時(shí)其重心位于從手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn)，躍起后重心升高0.45 m達(dá)到最高點(diǎn)，落水時(shí)身體豎直，手先入水(在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)，計(jì)算時(shí)可以把運(yùn)動(dòng)員看成全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2)，求：

(1)運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的速度v0.

(2)從離開(kāi)跳臺(tái)到手接觸水面的過(guò)程中所經(jīng)歷的時(shí)間t(可以有根式.結(jié)果保留3位有效數(shù)字).

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為0.1 kg 的小球從最低點(diǎn)A沖入豎直放置在水平地面上、半徑為0.4 m的半圓軌道，小球速度的平方與其高度的關(guān)系圖象如圖乙所示。已知小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)C，軌道粗糙程度處處相同，空氣阻力不計(jì)。g取10 m/s2，B為AC軌道中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.圖乙中x＝4 m2s－2

B.小球從B到C損失了0.125 J的機(jī)械能

C.小球從A到C合外力對(duì)其做的功為－1.05J

D.小球從C拋出后，落地點(diǎn)到A的距離為0.8 m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，的區(qū)域內(nèi)存在垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，已知、，磁場(chǎng)邊界無(wú)阻礙，坐標(biāo)系的第三象限存在一個(gè)沿軸負(fù)方向，大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在軸的正下方放置一個(gè)與軸垂直交于點(diǎn)熒光屏，已知。一系列電子以相同的速度從的直線區(qū)域內(nèi)任意位置沿著軸正方向射入磁場(chǎng)，已知由坐標(biāo)原點(diǎn)發(fā)射的電子，從點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，忽略電子間的相互影響，不計(jì)重力。求：

（1）電子的比荷；

（2）電子打在熒光屏上的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)試兩種材料的導(dǎo)電性能，他們將這兩種材料加工成厚度均勻、橫截面為正方形的幾何體，分別如圖甲、乙所示，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，材料甲沿ab、cd兩個(gè)方向的電阻相等，材料乙沿ef方向的電阻大于沿gh方向的電阻，關(guān)于這兩種材料，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 材料甲一定是晶體

B. 材料甲一定是非晶體

C. 材料乙一定是單晶體

D. 材料乙一定是多晶體

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將小球以大小為v0 的初速度豎直向上拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間 t 后返回到拋出點(diǎn)，已知小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力大小與其速率成正比，重力加速度大小為 g，則小球( )

A.上升過(guò)程的時(shí)間等于下降過(guò)程的時(shí)間

B.克服空氣阻力做的功上升過(guò)程等于下降過(guò)程

C.返回拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為

D.所受空氣阻力的沖量上升過(guò)程等于下降過(guò)程

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R，圓環(huán)的最高點(diǎn)通過(guò)長(zhǎng)為L的絕緣細(xì)線懸掛質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的金屬小球，已知圓環(huán)所帶電荷量均勻分布且?guī)щ姾闪颗c小球相同，均為Q(未知)，小球在垂直圓環(huán)平面的對(duì)稱(chēng)軸上處于平衡狀態(tài)，已知靜電力常量為k，重力加速度為g，細(xì)線對(duì)小球的拉力為F(未知)，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. Q＝ ，F＝

B. Q＝ ，F＝

C. Q＝ ，F＝

D. Q＝ ，F＝

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