【題目】如圖，間距為L的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，虛線MN右側(cè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量均為m、長度均為L、電阻均為R的導(dǎo)體棒a、b，垂直導(dǎo)軌放置且保持與導(dǎo)軌接觸良好。開始導(dǎo)體棒b靜止于與MN相距為v0處，導(dǎo)體棒a以水平速度v0從MN處進(jìn)入磁場。不計(jì)導(dǎo)軌電阻，忽略因電流變化產(chǎn)生的電磁輻射，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒a、b沒有發(fā)生碰撞。求

(1)導(dǎo)體棒b中產(chǎn)生的內(nèi)能；

(2)導(dǎo)體棒a、b間的最小距離。

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）導(dǎo)體棒a進(jìn)入磁場后，a、b及導(dǎo)軌組成的回路磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。在安培力作用下，a做減速運(yùn)動(dòng)、b做加速運(yùn)動(dòng)，最終二者速度相等。在此過程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒

根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：

導(dǎo)體棒b中產(chǎn)生的內(nèi)能：

整理得

（2）設(shè)經(jīng)過時(shí)間二者速度相等，此過程中安培力的平均值為F，導(dǎo)體棒ab間的最小距離為x。以b為研究對象，根據(jù)動(dòng)量定理：

而

整理得

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】如圖所示，長為8d、間距為d的平行金屬板水平放置，O點(diǎn)有一粒子源，能持續(xù)水平向右發(fā)射初速度為v0，電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子。在兩板間存在如圖所示的交變電場，取豎直向下為正方向，不計(jì)粒子重力。以下判斷正確的是

A. 粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

B. 射出粒子的最大動(dòng)能為mv02

C. t=時(shí)刻進(jìn)入的粒子，從O點(diǎn)射出

D. t=時(shí)刻進(jìn)入的粒子，從O點(diǎn)射出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m=2kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O處，先用沿x軸正方向的力F1=8N作用2s，然后撤去F1；再用沿y軸正方向的力F2=10N作用2s．則物體在這4s內(nèi)的軌跡為

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為磁控健身車，圖乙為其車輪處結(jié)構(gòu)示意圖，在金屬飛輪的外側(cè)有一些磁鐵（與飛輪不接觸），人用力蹬車帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵會(huì)對飛輪產(chǎn)生阻礙，拉動(dòng)旋鈕拉線可以改變磁鐵與飛輪間的距離．下列說法正確的有（　　）

A. 飛輪受到的阻力主要來源于磁鐵對它的安培力

B. 飛輪轉(zhuǎn)速一定時(shí)，磁鐵越靠近飛輪，飛輪受到的阻力越小

C. 磁鐵和飛輪間的距離一定時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速越大，受到的阻力越小

D. 磁鐵和飛輪間的距離一定時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速越大，內(nèi)部的渦流越弱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的光滑圓弧AO對接半徑為2R的光滑圓弧OB于O點(diǎn)．可視為質(zhì)點(diǎn)的物體從上面圓弧的某點(diǎn)C由靜止下滑(C點(diǎn)未標(biāo)出)，物體恰能從O點(diǎn)平拋出去．則

A. ∠CO1O=60°

B. ∠CO1O=90°

C. 落地點(diǎn)距O2的距離為

D. 落地點(diǎn)距O2的距離為2R

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一線圈匝數(shù)為N、電阻為r，在線圈外接一阻值為2r的電阻R，如圖甲所示.線圈內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁通量Φ隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示.求0至t0時(shí)間內(nèi)：

（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小。

（2）通過R的感應(yīng)電流大小和方向。

（3）電阻R中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在一平直公路上從同一地點(diǎn)沿同一方向沿直線運(yùn)動(dòng)，它們的圖像如圖所示。下列判斷正確的是（ ）

A. 乙車啟動(dòng)時(shí)的加速度大小為

B. 乙車啟動(dòng)時(shí)與甲車相距

C. 乙車啟動(dòng)后乙車正好超過甲車

D. 運(yùn)動(dòng)過程中，乙車落后甲車的最大距離為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有一個(gè)半徑r=0.5m的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-3T，方向垂直于紙面向外，x軸與圓形磁場相切于坐標(biāo)系原點(diǎn)O，在x=0.5m和x=1.5m之間的區(qū)域內(nèi)有一個(gè)方向沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場強(qiáng)E=1.5×103N/C，在x=1.5m處豎有一個(gè)與x軸垂直的足夠長的熒光屏，一粒子源在O點(diǎn)沿紙平面向各個(gè)方向發(fā)射速率相同、比荷C/kg的帶正電的粒子，若沿y軸正方向射入磁場的粒子恰能從磁場最右側(cè)的A點(diǎn)沿x軸正方向垂直進(jìn)入電場，不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用和其他阻力．求：

(1)粒子源發(fā)射的粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小；

(2)沿y軸正方向射入磁場的粒子從射出到打到熒光屏上的時(shí)間(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；

(3)從O點(diǎn)處射出的粒子打在熒光屏上的縱坐標(biāo)區(qū)域范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直面內(nèi)的虛線邊界△AMN為等邊三角形，邊長L=0.6m，水平邊界MN上方是豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=2×10-4N/C ，P、Q分別是AM和AN的中點(diǎn)，梯形MNQP內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，△APQ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，B2=3B1，△AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外，大小是B2的勻強(qiáng)磁場．一帶正電的粒子，比荷，從O點(diǎn)由靜止開始釋放，從邊界MN的中點(diǎn)C進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，OC相距1m，經(jīng)梯形磁場偏轉(zhuǎn)后垂直AN經(jīng)過Q點(diǎn).（粒子重力不計(jì)）求：

（1）粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度v；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小；

（3）粒子從O點(diǎn)出發(fā)，到再次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間．

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