【題目】如圖1所示（俯視圖），間距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在以O(shè)O′為右邊界的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距邊界OO′為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab。

（1）若金屬桿ab固定在導(dǎo)軌上的初始位置，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由B均勻減小到零，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1。

（2）若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，金屬桿ab在恒力作用下在初始位置由靜止開始向右運(yùn)動3L距離，其vx的關(guān)系如圖2所示。求：

①金屬桿ab在剛要離開磁場時(shí)的加速度大�。�

②此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2。

【答案】（1）（2）①②

【解析】

試題分析：（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由B均勻減小到零，說明，

此過程中的感應(yīng)電動勢

通過R的電流為 ，此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1＝I12Rt

解得

（2）①ab桿離起始位置的位移從L到3L的過程中，由動能定理可得F（3L－L）＝m（v22－v12）

ab桿剛要離開磁場時(shí)，感應(yīng)電動勢E2＝2BLv1

通過R的電流為

安培力為F安＝2BI2L

解得

由牛頓第二定律可得F－F安＝ma

解得ab在剛要離開磁場時(shí)的加速度

②ab桿在磁場中由起始位置發(fā)生位移L的過程中，根據(jù)功能關(guān)系，恒力F做的功等于ab桿增加的動能回路產(chǎn)生的焦耳熱之和，則FL＝mv12＋Q2

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)國際研究小組借助于智利的甚大望遠(yuǎn)鏡，觀測到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞兩者連線上的某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示．此雙星系統(tǒng)中體積較小成員能“吸食”另一顆體積較大星體表面物質(zhì)，達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的，假設(shè)在演變的過程中兩者球心之間的距離保持不變，則在最初演變的過程中（ ）

A. 它們做圓周運(yùn)動的萬有引力保持不變

B. 它們做圓周運(yùn)動的角速度不斷變大

C. 體積較大星體圓周運(yùn)動軌跡半徑變大，線速度也變大

D. 體積較大星體圓周運(yùn)動軌跡半徑變大，線速度變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2 kg的物體，它的左端與一勁度系數(shù)為100 N/m的輕彈簧相連，右端連接一細(xì)線，物體靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成 37°角，此時(shí)水平面對物體的彈力為零，如圖所示．已知sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8，重力加速度g取10 m/s2，則下列說法正確的是 （ ）

A．當(dāng)剪斷彈簧的瞬間，物體的加速度為7．5 m/s2

B．當(dāng)剪斷彈簧的瞬間，物體的合外力為零

C．當(dāng)剪斷細(xì)線的瞬間，物體的加速度為零

D．當(dāng)剪斷細(xì)線的瞬間，物體受到的合外力為15 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用自由落體運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，重物質(zhì)量m=1．00kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9．80m/s2．

某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出），該同學(xué)用毫米刻度尺測量O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位cm）．

①這三組數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是 ；

②根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

③從O點(diǎn)到②問中所取的點(diǎn)，重物重力勢能的減少量△Ep= J，動能的增加量△Ek= J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投餌時(shí)，每次總將彈簧長度壓縮到0．5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去。如果質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)，對上側(cè)管壁的彈力恰好為mg。不計(jì)魚餌在運(yùn)動過程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢能。已知重力加速度為g、求：

（1）質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)的速度大小VC；

（2）已知地面與水面相距1．5R，若使該投餌管繞AB管的中軸線00′在360°角的范圍內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動，每次彈射時(shí)只放置一粒魚餌，魚餌的質(zhì)量在m到m之間變化，且均能落到水面。持續(xù)投放足夠長時(shí)間后，魚餌能夠落到水面的最大面積S是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=0．5m，左端接有阻值R=0．3Ω的電阻，一質(zhì)量m=0．1kg，電阻r=0．1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．4T．棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動，當(dāng)棒的位移x=9m時(shí)撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2：1．導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求：

（1）棒在勻加速運(yùn)動過程中，通過電阻R的電荷量q；

（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；

（3）外力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用一根細(xì)繩將一重物吊在電梯內(nèi)的天花板上，在下列四種情況中，繩的拉力最大的是（ ）
A.電梯勻速上升
B.電梯勻速下降
C.電梯加速上升
D.電梯加速下降

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“5 V,2．5 W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有：

A．直流電源（電動勢約為5 V，內(nèi)阻可不計(jì)）

B．直流電流表（量程0～3 A，內(nèi)阻約為0．1 Ω）

C．直流電流表（量程0～600 mA，內(nèi)阻約為5 Ω）

D．直流電壓表（量程0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ）

E．直流電壓表（量程0～5 V，內(nèi)阻約為10 kΩ）

F．滑動變阻器（最大阻值10 Ω，允許通過的最大電流為2 A）

G．滑動變阻器（最大阻值1 kΩ，允許通過的最大電流為0．5 A）

實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)．

（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________（均用序號字母表示）．

（2）請按要求將圖中所示的器材連成實(shí)驗(yàn)電路．

（3）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接到如圖所示的電路中，其中電源電動勢E=6 V，內(nèi)阻r=1 Ω，定值電阻R=9 Ω，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為________W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場，電場線分布如圖所示，但是方向未知，一個(gè)質(zhì)量為m，電量為+q的小球在該電場中運(yùn)動，小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為，方向水平向右，運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí)速度大小為，若A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h，則以下判斷中正確的是

A．A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢大小關(guān)系為

B．即使，電場力也不一定做正功

C．A、B兩點(diǎn)間的電勢差為

D．小球從A運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中電場力做功為

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同步練習(xí)冊答案