10．如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中有兩根豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN．現(xiàn)從t=0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即I=kt，其中k為常量，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．下列關(guān)于棒的速度v，加速度a、摩擦力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象，可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

分析 通過通電導(dǎo)線處于磁場中，受到安培力，由左手定則來確定安培力的方向，并得出安培力的大小，再根據(jù)牛頓第二定律來運(yùn)動(dòng)與力綜合分析，從而即可求解．

解答 解：ABC、當(dāng)從t=0時(shí)刻起，金屬棒通以I=kt，則由左手定則可知，安培力方向垂直紙面向里，使其緊壓導(dǎo)軌，則導(dǎo)致棒在運(yùn)動(dòng)過程中，所受到的摩擦力增大，所以加速度在減小，由于速度與加速度方向相同，則做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)．
當(dāng)滑動(dòng)摩擦力等于重力時(shí)，加速度為零，則速度達(dá)到最大，其動(dòng)能也最大．
當(dāng)安培力繼續(xù)增大時(shí)，導(dǎo)致加速度方向豎直向上，則出現(xiàn)加速度與速度方向相反，因此做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)．
而速度與時(shí)間的圖象的斜率表示加速度的大小，故A錯(cuò)誤、B正確、C正確；
D、水平方向${F}_{N}^{\;}={F}_{安}^{\;}=BIL$
剛開始時(shí)是滑動(dòng)摩擦力$f=μ{F}_{N}^{\;}=μBIL=μILkt$，最終靜止時(shí)變?yōu)殪o摩擦力大小等于mg，不再發(fā)生變化，所以f隨時(shí)間發(fā)生變化的圖象如圖所示，故D錯(cuò)誤；
故選：BC

點(diǎn)評 考查安培力的方向與大小，同時(shí)利用棒受力分析來確定運(yùn)動(dòng)與力的情況，并借助于牛頓第二定律來解題，知道棒開始受到的是滑動(dòng)摩擦力最終靜止時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o摩擦力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

9．中國科學(xué)家2015年10月宣布中國將在2020年開始建造世界上最大的粒子加速器．加速器是人類揭示物質(zhì)本源的關(guān)鍵設(shè)備，在放射治療、食品安全、材料科學(xué)等方面有廣泛應(yīng)用．
如圖所示，某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管（漂移管）組成，相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極．質(zhì)子從K點(diǎn)沿軸線進(jìn)入加速器并依次向右穿過各漂移管，在漂移管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在漂移管間被電場加速，加速電壓視為不變．設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管B時(shí)速度為8×106m/s，進(jìn)入漂移管E時(shí)速度為1×107m/s，電源頻率為1×107Hz，漂移管間縫隙很小，質(zhì)子在每個(gè)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間視為電源周期的$\frac{1}{2}$．質(zhì)子的荷質(zhì)比取1×108C/kg．求：
（1）漂移管B的長度；
（2）相鄰漂移管間的加速電壓．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．以下說法正確的是（　�。�
A．在靜電場中，沿著電場線方向電勢逐漸降低
B．外力對物體所做的功越多，對應(yīng)的功率越大
C．電容器電容C與電容器所帶電荷量Q成正比
D．在超重和失重現(xiàn)象中，地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力發(fā)生了變化

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．一水平面上的物體在一外力作用下沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示為通過速度傳感器將物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律描繪的圖象．已知物體受到的合外力為F，則（　　）
A．F在第1s內(nèi)對物體做正功B．F在前2s內(nèi)對物體做負(fù)功
C．F在第2s內(nèi)對物體做負(fù)功D．F在前3s內(nèi)對物體做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．某同學(xué)想測量電壓表0～3V擋的內(nèi)阻，他從實(shí)驗(yàn)室拿來一個(gè)多用電表、3節(jié)干電池、50Ω的滑動(dòng)變阻器1個(gè)、開關(guān)和若干導(dǎo)線．

（1）先用多用表粗測其內(nèi)阻，把選擇開關(guān)旋到歐姆擋的“100”倍率，將紅（填“紅”或“黑”）表筆接電壓表的“-”接線柱，另一只表筆接“3V”的接線柱，多用表的指針位置如圖1所示，則電壓表的內(nèi)阻為3000Ω．
（2）再用伏安法測量其內(nèi)阻，把多用表的選擇開關(guān)旋到直流電流的1（填“100”“10”或“1”）mA擋，請?jiān)趫D2完成其余的連線．
（3）實(shí)驗(yàn)中多用表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，則電壓表的內(nèi)阻為RV=$\frac{U}{I}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．鐵路轉(zhuǎn)彎處外軌應(yīng)略高于內(nèi)軌，火車必須按規(guī)定的速度行駛，則轉(zhuǎn)彎時(shí)（　�。�
A．火車所需向心力沿水平方向指向彎道內(nèi)側(cè)
B．彎道半徑越大，火車所需向心力越大
C．火車的速度若小于規(guī)定速度，火車將做離心運(yùn)動(dòng)
D．火車若要提速行駛，彎道的坡度應(yīng)適當(dāng)減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在一“”滑桿上，小球與滑桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，BC段為半徑為R的半圓，靜止于A處的小球在大小為F=mg，方向與水平面成37°角的拉力F作用下沿桿運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立刻撤去F，小球沿圓弧向上沖并越過C點(diǎn)后落在D點(diǎn)（圖中未畫出），已知D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為R，且AB的距離為s=10R （sin37°=0.60，cos37°=0.80）試求：
（1）小球在C點(diǎn)的速度；
（2）小球在C點(diǎn)對滑桿的壓力；
（3）小球在B點(diǎn)的速度大小；
（4）BC過程小球克服摩擦力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，光滑水平面上固定一正方形線框，線框的邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R，線框的右邊剛好與虛線AB重合，虛線的右側(cè)有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框通過一水平細(xì)線繞過定滑輪與一質(zhì)量為M的懸掛重物相連，重物離地面足夠高，現(xiàn)由靜止釋放線框，當(dāng)線框剛好要進(jìn)入磁場時(shí)加速度為零，則在線框進(jìn)磁場的過程中（　�。�
A．線框的最大速度為$\frac{（M+m）gR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
B．當(dāng)線框的速度為v（小于最大速度）時(shí)，線框的加速度為g-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{MR}$
C．當(dāng)線框的速度為v（小于最大速度）時(shí)，細(xì)繩的拉力為$\frac{M（mgR+{B}^{2}{L}^{2}v）}{（M+m）R}$
D．線框進(jìn)入磁場的過程中，通過線框截面的電量為$\frac{B{L}^{2}}{R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．一種電子靶向治療儀的內(nèi)部有一段絕緣的彎管，由兩段半徑為R的$\frac{1}{4}$圓管和一段可伸縮調(diào)節(jié)的直管BC組成，彎管定位在豎直平面坐標(biāo)系xoy上，治療儀工作時(shí)可以根據(jù)需要給彎管空間施加上不同方向的勻強(qiáng)電場，用以控制具有放射性的藥物小球，如圖所示，現(xiàn)讓一大小和管口吻合、帶正電的藥物小球從距離管口A正上方5R的位置自由下落，當(dāng)小球進(jìn)入管口時(shí)，治療儀開始在整個(gè)空間施加勻強(qiáng)電場．忽略空氣阻力和摩擦，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m帶電量為q，請解答：
（1）若小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中速度大小保持不變，求所加電場的場強(qiáng)大小和方向．
（2）調(diào)節(jié)BC長度值2.5R，若小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中的速度逐漸減小，且小球脫離管口D時(shí)對圓管無作用力，脫離后小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，求所加電場的場強(qiáng)大小和方向．
（3）若所加的電場如（2）中所述，求當(dāng)BC分別取何值時(shí)小球與y軸的交點(diǎn)和管口A的距離有極值，并寫出極值的區(qū)間范圍．

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同步練習(xí)冊答案