【題目】如圖所示,兩根平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)。水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒a和b的質(zhì)量均為m，電阻值分別為Ra=R,，Rb=2R.。b棒放置在水平導(dǎo)軌上且距彎曲軌道底部Lo處，a棒在彎曲軌道上距水平面h高度處由靜止釋放。運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)軌棒和導(dǎo)軌接觸良好且始終和導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g。求：

（1）a棒剛進(jìn)入磁場時(shí)受到的安培力？

（2）從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，a棒上產(chǎn)生的內(nèi)能？

（3）當(dāng)a、b棒運(yùn)動(dòng)最終穩(wěn)定時(shí)，a、b棒間距？

【答案】（1） （2） （3）

【解析】（1）設(shè)a棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為V，從開始下落到剛進(jìn)入磁場：

mgh =mv2

a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv

根據(jù)閉合電路歐姆定律

a 棒受到的安培力F=BIL

（2）a 、 b 棒均受安培力作用，大小相等，方向相反，所以a棒和b棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。設(shè)兩棒最終穩(wěn)定速度為v1，

mv=2mv1

a棒產(chǎn)生內(nèi)能為Ea b棒產(chǎn)生內(nèi)能為Eb

根據(jù)能量守恒： mv2=2mv12+Ea+Eb

Eb=2Ea-

Ea=mgh

（3）a棒受安培力作用，從開始進(jìn)入磁場至最終穩(wěn)定速度，由動(dòng)量定理：

-B I 平均 L t=mv1-mv

I平均t =q

q 為通過a棒的總電量

分析a、b棒運(yùn)動(dòng)得：E平均=BLVa平均 –BLVb平均

Xa平均=V平均 t

Xb平均=V平均 t

則：

最終a、b棒間距為Xab=Lo-( Xa –Xb)

Xab =

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡，燈泡正常發(fā)光。從線圈通過中性面開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是 （ ）

A. 圖示位置穿過線框的磁通量變化率最大

B. 燈泡中的電流方向每秒改變次

C. 線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e＝nBSωsinωt

D. 變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖示為“探究合力功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，只改變重物的質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。請(qǐng)回答下列問題：

（1）用螺旋測微器測量遮光條的寬度d，其示數(shù)如圖所示，則d = __________mm。

（2）按正確實(shí)驗(yàn)操作后，為了盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，若傳感器的示數(shù)為F，小車總質(zhì)量為M，重物的總質(zhì)量為m，A、B兩點(diǎn)間的距離為L，遮光條通過光電門的時(shí)間為t，則需要測量的物理量是______。（填選項(xiàng)）

A．M、m、L B．F、M、L、t C．F、m、L、t D．F、M、L

（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)， 關(guān)系式 ______________________成立。（用測量的物理量表示）；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國航天員漫步太空已變成現(xiàn)實(shí)。已知飛船在航天員出艙前先要“減壓”，在航天員從太空返回進(jìn)入航天器后要“升壓”，因此飛船將此設(shè)施專門做成了一個(gè)艙，叫“氣閘艙”，其原理圖如圖所示，相通的艙A、B間裝有閥門K，指令艙A中充滿氣體，氣閘艙B內(nèi)為真空，整個(gè)系統(tǒng)與外界沒有熱交換。打開閥門K后，A中的氣體進(jìn)入B中，最終達(dá)到平衡。若將此氣體近似看成為理想氣體，則下列說法正確的是__________ 。

A. 氣體體積膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能減小

B. 氣體體積變大，氣體分子單位時(shí)間對(duì)氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少

C. 氣體并沒有對(duì)外做功，氣體內(nèi)能不變

D. B中氣體不可能自發(fā)地全部退回到A中

E. 氣體溫度變小，體積增大，壓強(qiáng)減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是（ ）

A. 在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分能量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后波長變短

B. 結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定

C. 若要使處于能級(jí)n=3的氫原子電離，可以采用兩種方法：一是用能量為的電子撞擊氫原子二是用能量為的光子照射氫原子

D. 由于核力的作用范圍是有限的以及核力的飽和性，不可能無節(jié)制地增大原子核而仍能使其穩(wěn)定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)．他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖甲所示，在小車后連接著紙帶，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50 Hz，長木板墊著小木片以平衡摩擦力．

(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(標(biāo)在圖上)．A為運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)，則應(yīng)該選擇________段來計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選擇________段來計(jì)算A和B碰后的共同速度．(以上空格選填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”)

(2)已測得小車A的質(zhì)量m1＝0.40 kg，小車B的質(zhì)量m2＝0.20 kg，由以上測量結(jié)果可得碰前m1v0＝________ kg·m/s；碰后(m1＋m2)v共＝________ kg·m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，由此得出結(jié)論________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，遙控電動(dòng)賽車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過時(shí)間t后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后水平飛出，恰好在C點(diǎn)沿著切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道，通過軌道最高點(diǎn)D后回到水平地面EF上，E點(diǎn)為圓形軌道的最低點(diǎn)。已知賽車在水平軌道AB部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定阻力f=0.5N，賽車的質(zhì)量m=0.8kg，通電后賽車的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=4W工作，軌道AB的長度L=4 m，B、C兩點(diǎn)的高度差h=0.45m，賽車在C點(diǎn)的速度vc=5m/s，圓形軌道的半徑R=0.5m。不計(jì)空氣阻力。g=10m/s2。求：

（1）賽車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度vB是多大？

（2）連線CO和豎直方向的夾角α的大��？

（3）賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間t是多大？

（4）賽車經(jīng)過最高點(diǎn)D處時(shí)受到軌道對(duì)它壓力ND的大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在斯特林循環(huán)的P-V圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a，整個(gè)過程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過程組成。下列說法正確的是。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每錯(cuò)選一個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A. 從a到b，氣體得溫度一直升高

B. 從b到c，氣體與外界無熱量交換

C. 從c到d，氣體對(duì)外放熱

D. 從d到a，單位體積中的氣體分子數(shù)目增大

E. 從b到c氣體吸收得熱量與從d到a氣體氣體放出得熱量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。

（1）圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s（g取9.8m/s2）；

（2）另一個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=5cm，通過實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置．如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度為________m/s(9取1om/s2）.

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同步練習(xí)冊(cè)答案