【題目】如圖所示，電阻不計(jì)、間距為L的平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面上，其左端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置予導(dǎo)軌上，以水平初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，金屬棒的位移為x時(shí)停下。其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌保持良好接觸。金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

(1)通過(guò)金屬棒ab的電流最大值和方向；

(2)加速度的最大值am；

(3)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR。

【答案】(1)，電流方向?yàn)?/span>；(2)；(3)

【解析】

(1)電動(dòng)勢(shì)的最大值為

由閉合電路歐姆定律得

通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向?yàn)?/span>

(2)由牛頓第二定律

安培力大小為，其中

摩擦力大小為

代入得

(3)功能關(guān)系得

電阻上產(chǎn)生的熱量為

代入得

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】如圖所示，水平面O點(diǎn)左側(cè)光滑，O點(diǎn)右側(cè)粗糙且足夠長(zhǎng)，有10個(gè)質(zhì)量均為m完全相同的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕細(xì)桿相連，相鄰小滑塊間的距離為L，滑塊1恰好位于O點(diǎn)，滑塊2、3……依次沿直線水平向左排開(kāi)，現(xiàn)將水平恒力F作用于滑塊1，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，在第3個(gè)小滑塊進(jìn)入粗糙地帶后到第4個(gè)小滑塊進(jìn)入粗糙地帶前這一過(guò)程中，小滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是

A. 粗糙地帶與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)

B. 勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度大小

C. 第一個(gè)滑塊進(jìn)入粗糙地帶后，第二個(gè)滑塊進(jìn)入前各段輕桿的彈力大小相等

D. 在水平恒力F作用下，10個(gè)滑塊全部可以進(jìn)入粗糙地帶

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則c球的帶電量為（　　）

A.+q B.-q C.+2qD.-2q

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】二極管具有單向?qū)щ娦�，正向�(qū)〞r(shí)電阻幾乎為零，電壓反向時(shí)電阻往往很大。某同學(xué)想要測(cè)出二極管的反向電阻，進(jìn)行了如下步驟：

步驟一：他先用多用電表歐姆檔進(jìn)行粗測(cè)：將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)表筆插孔，二極管的兩端分別標(biāo)記為A和B。將紅表筆接A端，黑表筆接B端時(shí)，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)；紅表筆接B端，黑表筆接A端時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則為了測(cè)量該二極管的反向電阻，應(yīng)將紅表筆接二極管的___________端（填“A”或“B”）；

步驟二：該同學(xué)粗測(cè)后得到RD=1490，接著他用如下電路（圖一）進(jìn)行精確測(cè)量：已知電壓表量程0~3V，內(nèi)阻RV=3k。實(shí)驗(yàn)時(shí)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)的電阻箱的電阻R，電源的內(nèi)阻不計(jì)，得到與的關(guān)系圖線如下圖（圖二）所示。由圖線可得出：電源電動(dòng)勢(shì)E=___________，二極管的反向電阻=__________；

步驟二中二極管的反向電阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比，結(jié)果是___________（填“偏大”、“相等”或“偏小”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，設(shè)水車(chē)的轉(zhuǎn)輪以某一較大的角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，輪緣上有兩個(gè)水滴A、B同時(shí)從同一高度被甩出，并且都落到轉(zhuǎn)輪右側(cè)的水平地面上，假設(shè)水滴被甩出的瞬時(shí)速度大小與其在輪上運(yùn)動(dòng)時(shí)相等，速度方向沿轉(zhuǎn)輪的切線方向，不計(jì)空氣阻力。下列判斷中正確的有（ ）

A.兩水滴落到水平地面上的速度相同

B.兩水滴在空中飛行過(guò)程中重力做的功相等

C.高度一定，ω越大，兩水滴在空中飛行的時(shí)間差△t越大

D.高度一定，ω越大，兩水滴落地點(diǎn)的距離Δx越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示a、b、c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q（q>0）的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v1，在B點(diǎn)的速度大小為v2，方向與等勢(shì)面平行。A、B連線長(zhǎng)為L，連線與等勢(shì)面間的夾角為θ，不計(jì)粒子受到的重力，則（　�。�

A.v1小于v2

B.等勢(shì)面b的電勢(shì)比等勢(shì)面c的電勢(shì)低

C.粒子從A運(yùn)動(dòng)到B所用時(shí)間為

D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.332T，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里；ab、cd足夠長(zhǎng)，cd為厚度不計(jì)的金箔，金箔右側(cè)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度E=3.32×105N/C；方向與金箔成角。緊挨邊界ab放一點(diǎn)狀α粒子放射源S，可沿紙面向各個(gè)方向均勻放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的質(zhì)量m=6.64×10－27kg，電荷量q=3.2×10－19C，初速度v=3.2×106m/s。重力不計(jì)，（sin°=0.6，cos =0.8）求：

(1)金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長(zhǎng)度L；

(2)設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的α粒子穿出金箔進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)通過(guò)N點(diǎn)，SN⊥ab且SN=40cm，則此α粒子從金箔上穿出時(shí)，損失的動(dòng)能為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)兩種。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于“電源”，在“電源”內(nèi)部非靜電力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。

(1)利用圖甲所示的電路可以產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒ab的長(zhǎng)度為L，在外力作用下以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)。此時(shí)金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力f1即為“電源”內(nèi)部的非靜電力。設(shè)電子的電荷量為e，求電子從棒的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中f1做的功。

(2)均勻變化的磁場(chǎng)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，該電場(chǎng)為渦旋電場(chǎng)，其電場(chǎng)線是一系列同心圓，單個(gè)圓上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小處處相等，如圖乙所示。在某均勻變化的磁場(chǎng)中，將一個(gè)半徑為r的金屬圓環(huán)置于相同半徑的電場(chǎng)線位置處。從圓環(huán)的兩端點(diǎn)a、b引出兩根導(dǎo)線，與阻值為R的電阻和內(nèi)阻不計(jì)的電流表串接起來(lái)，如圖丙所示。金屬圓環(huán)的電阻為R0，圓環(huán)兩端點(diǎn)a、b間的距離可忽略不計(jì)，除金屬圓環(huán)外其他部分均在磁場(chǎng)外。此時(shí)金屬圓環(huán)中的自由電子受到的感生電場(chǎng)力F即為非靜電力。若電路中電流表顯示的示數(shù)為I，電子的電荷量為e，求∶

a.金屬環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感大小；

b.金屬圓環(huán)中自由電子受到的感生電場(chǎng)力F的大小。

(3)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖丁所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，電阻不計(jì)。電阻為R的金屬桿ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道端點(diǎn)MP間接有內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源。桿ab的中點(diǎn)O用水平繩系一個(gè)靜置在地面上、質(zhì)量為m的物塊，最初細(xì)繩處于伸直狀態(tài)（細(xì)繩足夠長(zhǎng)）。閉合電鍵S后，桿ab拉著物塊由靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)。由于桿ab切割磁感線，因而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E'，且E'同電路中的電流方向相反，稱為反電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)電路中的總電動(dòng)勢(shì)等于直流電源電動(dòng)勢(shì)E和反電動(dòng)勢(shì)E'之差。

a.請(qǐng)分析桿ab在加速的過(guò)程中所受安培力F如何變化，并求桿的最終速度vm；

b.當(dāng)電路中的電流為I時(shí)，請(qǐng)證明電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】半導(dǎo)體指紋傳感器，多用于手機(jī)、電腦、汽車(chē)等設(shè)備的安全識(shí)別，如圖所示。傳感器半導(dǎo)體基板上有大量金屬顆粒，基板上的每一點(diǎn)都是小極板，其外表面絕緣。當(dāng)手指的指紋一面與絕緣表面接觸時(shí)，由于指紋凹凸不平，凸點(diǎn)處與凹點(diǎn)處分別與半導(dǎo)體基板上的小極板形成正對(duì)面積相同的電容器，使每個(gè)電容器的電壓保持不變，對(duì)每個(gè)電容器的放電電流進(jìn)行測(cè)量，即可采集指紋。指紋采集過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.指紋的凹點(diǎn)處與小極板距離遠(yuǎn)，電容大

B.指紋的凸點(diǎn)處與小極板距離近，電容小

C.手指擠壓絕緣表面，電容器兩極間的距離減小，電容器帶電量增大

D.手指擠壓絕緣表面，電容器兩極間的距離減小，電容器帶電量減小

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