1．如圖所示，間距L=1.0m，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R=0.6Ω的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m=0.2kg，電阻也為r=0.2Ω的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒在水平向右的恒力F=2N的作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，金屬棒向右運(yùn)動(dòng)8.0m達(dá)到最大速度，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度；
（2）金屬棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最大速度的過(guò)程中安培力做的功．

分析 （1）對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度后做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件可求得最大速度；
（2）對(duì)全過(guò)程分析，由動(dòng)能定理求出安培力所做的功；

解答 解：（1）導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：F=BIL…①
導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLvm…②
閉合回路中的電流為：$I=\frac{E}{R+r}$…③
由①②③解得：vm=10m/s…④
（2）由動(dòng)能定理得：Fx+W安=$\frac{1}{2}m{v_m}^2$-0…⑤
由④⑤解得：W安=-6J
答：（1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度為10m/s；
（2）金屬棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最大速度的過(guò)程中安培力做的功為-6J．

點(diǎn)評(píng) 金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服安培力做功，把金屬棒的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，在此過(guò)程中金屬棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)；對(duì)棒進(jìn)行受力分析同時(shí)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化規(guī)律分析，從而利用動(dòng)能定理和牛頓第二定律等規(guī)律分析求解即可．

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：多選題

16．我國(guó)地震局截獲了一列沿x軸正方向傳播的地震橫波，在t（圖中實(shí)線）與（t+0.6）s（圖中虛線）兩個(gè)時(shí)刻x軸上-3～3km區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．該地震波的波長(zhǎng)為6km
B．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大周期為1.2s
C．該地震波最小波速為10km/s
D．從t時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，x=2km處的質(zhì)點(diǎn)比x=1.5km處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置
E．從t時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，x=2 km處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5 km處的質(zhì)點(diǎn)后回到平衡位置

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子核外就失去一個(gè)電子
B．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能增大，原子的總能量也增大
C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，遏止電壓與入射光的頻率無(wú)關(guān)
D．在原子核中，比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．如圖所示，質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿承受彈力的最大值一定，輕桿A端用鉸鏈固定，滑輪在A點(diǎn)正上方（滑輪大小及摩擦均可不計(jì)），輕桿B端吊一重物G．現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端，用拉力F將B端緩慢向上拉（此過(guò)程中桿與繩均未斷），在AB桿到達(dá)豎直位置前，以下分析正確的是（　　）
A．繩子越來(lái)越容易斷B．繩子越來(lái)越不容易斷
C．AB桿越來(lái)越容易斷D．AB桿越來(lái)越不容易斷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

16．如圖所示是滑道壓力測(cè)試的示意圖，光滑圓弧軌道與光滑斜面相切，滑道底部B處安裝一個(gè)壓力傳感器，其示數(shù)N表示該處所受壓力的大小，某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑，通過(guò)B時(shí)，下列表述正確的有（　　）
A．N大于滑塊重力B．N等于滑塊重力C．N越大表明h越大D．N越大表明h越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．小球的向心力由什么力提供的？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

13．如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），連接物體和轉(zhuǎn)軸的繩子長(zhǎng)為r，物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間的最大靜摩擦力是其壓力的μ倍，轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度由零逐漸增大，求：
（1）繩子對(duì)物體的拉力為零時(shí)的最大角速度；
（2）當(dāng)角速度為$\sqrt{\frac{3μg}{2r}}$時(shí)，繩子對(duì)物體拉力的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

10．如圖所示，長(zhǎng)為r=0.5m的細(xì)桿一端固定一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的小球，使之繞另一端O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度取10m/s2，求
（1）若小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的速度大小為v1=5m/s，桿對(duì)球的拉力F1是多大？
（2）若小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)球的作用力F2為零，小球的速度v2是多大？
（3）若小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度大小為v3=2m/s，桿對(duì)球的作用力F3是多大？方向如何？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．如圖所示，一光滑水平桌面AB與一半徑為R的光滑半圓形軌道相切與C點(diǎn)，且兩者固定不動(dòng)，一長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.25m的細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m1為0.4kg的小球，當(dāng)小球m1在豎直方向靜止時(shí)，球?qū)λ阶烂娴淖饔昧偤脼榱�，現(xiàn)將小球m1提起使細(xì)繩處于水平位置時(shí)無(wú)初速度釋放，當(dāng)小球m1擺至最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩恰好被拉斷，此時(shí)小球m1恰好與放在桌面上的質(zhì)量m2為0.6kg的小球發(fā)生彈性正碰，m2將沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，取g=10m/s2，求：
（1）細(xì)繩所能承受的最大拉力是多大？
（2）m2在半圓形軌道最低點(diǎn)C點(diǎn)的速度為多大？
（3）為了保證m2在半圓形軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道，試討論半圓形軌道的半徑R應(yīng)該滿(mǎn)足的條件．

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