【題目】豎直放置的光滑形導(dǎo)軌寬，電阻不計(jì)，置于很大的磁感應(yīng)強(qiáng)度是的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向量，如圖所示．質(zhì)量為，電阻為的金屬桿無初速度釋放后，緊貼光滑導(dǎo)軌下滑（始終能處于水平位置）．（取）問：

(1) 在下落過程中能達(dá)到的最大速度多大？

(2)當(dāng)通過的電量達(dá)到時(shí)， 下落了多大高度？

(3)若在下落中達(dá)到最大速度時(shí)，通過的電量正好為，則該過程中產(chǎn)生了多少熱量？

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：PQ在下落中受到安培力和重力,安培力與速度有關(guān)，方向向上且逐漸增大,故當(dāng)安培力等于重力時(shí)PQ速度最大，由此可得的最大速度；應(yīng)用二級(jí)結(jié)論，可以直接得到通過PQ的電量達(dá)0.2C，可得PQ下落高度；PQ下落過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和電熱，故由能量守恒可得PQ下落過程產(chǎn)生的熱量。

（1）導(dǎo)體棒受到的安培力為：

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

感應(yīng)電流為：

安培力等于重力時(shí)導(dǎo)體棒的速度最大，即:

聯(lián)立以上可得：

（2）通過的電量為： ，

代入數(shù)據(jù)解得：

（3）由能量守恒定律，產(chǎn)生的熱量為： ．

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】“反向蹦極”是一種比蹦極更刺激的運(yùn)動(dòng)．如圖甲所示，將一彈性繩拉長(zhǎng)后固定在人的身上，并且通過外力作用于人上，使人能夠停留在地面．撤去外力后，運(yùn)動(dòng)者像火箭一樣被“發(fā)射”出去，沖向高空．

為了研究此反向蹦極的過程，將一力傳感器連接在彈性繩和人之間，并且將人視為質(zhì)點(diǎn)，人的運(yùn)動(dòng)沿豎直方向，彈性繩和傳感器的質(zhì)量、空氣的阻力均可忽略．在某次反向蹦極中，人從起始位置點(diǎn)上升，能到達(dá)的最高位置為點(diǎn)，如圖乙所示．已知人和配帶裝置的總質(zhì)量，彈性繩只在被拉伸時(shí)存在彈力，若其彈力大小，其中為彈性繩的形變量， ，整個(gè)過程中彈性繩的形變始終在彈性限度內(nèi)．取重力加速度．

（）當(dāng)人還停留在地面上時(shí)，力傳感器的示數(shù)，求此時(shí)彈性繩的形變量．

（）取位置為研究起點(diǎn)，上升到位置點(diǎn)時(shí)彈性繩恰好恢復(fù)原長(zhǎng)．請(qǐng)?jiān)趫D中定性畫出人從點(diǎn)到點(diǎn)上升過程中繩的彈力隨人離開地面的高度變化的圖線．

（）請(qǐng)你借助圖象計(jì)算最高點(diǎn)與起始點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如右圖所示。規(guī)定垂直紙面向外為磁場(chǎng)的正方向，線框中順時(shí)針電流的方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，水平向右為安培力的正方向。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流i與ad邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖像，下列選項(xiàng)正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶負(fù)電的小球用絕緣絲線懸掛于0點(diǎn)并在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)，當(dāng)小球每次通過最低點(diǎn)A時(shí)

A. 擺球的動(dòng)能不相同

B. 擺球受到的磁場(chǎng)力相同

C. 擺球受到的絲線的拉力相同

D. 向右擺動(dòng)通過A點(diǎn)時(shí)懸線的拉力大于向左擺動(dòng)通過A點(diǎn)時(shí)懸線的拉力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M、N是直角坐標(biāo)系xOy坐標(biāo)軸上的兩點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為M(0，L)和N(2L，0)。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子，從M點(diǎn)以一定的初速度沿x軸正方向進(jìn)入第一象限。若第一象限內(nèi)只存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E時(shí)，粒子恰好通過N點(diǎn)；若第一象限內(nèi)只存在垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子也會(huì)通過N點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力，求：

(1)帶電粒子初速度的大��；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平地面上有一個(gè)質(zhì)量為2m的工件，工件上表面中AB段為光滑的1/4圓弧，B端與水平面相切，BC段為長(zhǎng)L的光滑水平面，CD段為長(zhǎng)3L的粗糙水平面�，F(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同滑塊1和2，它們之間的碰撞是彈性的。將滑塊1和2分別置于工件的A點(diǎn)和B點(diǎn)且處于同一豎直平面內(nèi)。同時(shí)由靜止釋放A、B和工件。已知兩個(gè)滑塊相碰時(shí)滑塊2剛好進(jìn)入CD段，最終滑塊2剛好到達(dá)D點(diǎn)。

(1)求AB段圓弧半徑R；

(2)求滑塊1、2發(fā)生彈性碰撞后瞬間的速度大��；

(3)求滑塊與工件CD段的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊緣有一豎直立柱。實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2 右端接觸且兩球等高。將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上。釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn)。測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒�，F(xiàn)已測(cè)出A點(diǎn)離水平桌面距離為a，B點(diǎn)離水平桌面的距離為b，立柱高h， C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c。此外：

（1）還需要測(cè)量的量是______和__________。

（2）根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為________。（忽略小球的大小）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B�，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從在x軸上的某點(diǎn)P沿著與x軸成30°角的方向射入磁場(chǎng)。不計(jì)重力，則下列說法正確的是

A. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為

B. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為

C. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為

D. 粒子一定不能通過坐標(biāo)原點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為L，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形導(dǎo)體線框bcd，與一質(zhì)量為3m的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連．在導(dǎo)體線框上方某一高處有一寬度為L的上、下邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)將物塊由靜止釋放，當(dāng)d邊從磁場(chǎng)下邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)—切摩擦．重力加速度為g．則( )

A. 線框d邊進(jìn)入磁場(chǎng)之前線框加速度=2g

B. 從線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過程中，通過線框的電荷量

C. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程線框產(chǎn)生的焦耳熱為Q=4mgL

D. 線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小

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