【題目】如圖所示，兩根相距L=0.5 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌的左端用R=3 Ω的電阻相連，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌上跨接一電阻r=1 Ω的金屬桿ab，質(zhì)量m=0.2 kg，整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T，現(xiàn)對(duì)桿施加水平向右的拉力F=2 N，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求：

（1）桿能達(dá)到的最大速度vm為多大？

（2）若已知桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)至最大速度的過程中通過的位移x1=10 m，電阻R上產(chǎn)生的電熱QR為多少？

（3）若桿達(dá)到最大速度后撤去拉力，則其繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)的最大位移x2多大？

【答案】vm=8 m/s；QR= 10.2 J；x2=6.4 m

【解析】

（1）當(dāng)導(dǎo)體棒加速度為零時(shí)，速度最大，根據(jù)平衡條件，有：F=F安=ILB，感應(yīng)電流：I= 代入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得vm=8 m/s

（2）對(duì)導(dǎo)體棒由動(dòng)能定理可得： Fx1+W安= mv2，根據(jù)功能關(guān)系有：Q=－W安，因?yàn)橥怆娮枧c內(nèi)阻為串聯(lián)關(guān)系，根據(jù)焦耳定律可知：QR= Q ，聯(lián)立可得QR= 10.2 J

（3）對(duì)導(dǎo)體棒由動(dòng)量定理可得：－BLIt = 0－mv，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：，電流：，電量：= ，聯(lián)立可得x2=6.4 m

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】如圖所示，絕緣細(xì)線上端固定，下端系一帶正電q、質(zhì)量為m的小球，空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，帶電小球靜止時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角為，己知重力加速度為g，小球的電荷量保持不變。以下說法正確的是

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=，方向?yàn)樗较蜃?/span>

B. 絕緣細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為T=mgcos，方向?yàn)檠丶?xì)線斜向上

C. 在剪斷絕緣細(xì)線的瞬間，小球加速度大小為，方向?yàn)檠丶?xì)線斜向下

D. 在撤去勻強(qiáng)電場(chǎng)的瞬間，小球加速度大小為gtan，方向?yàn)樗较蜃?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測(cè)定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，某種待測(cè)材料金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為______mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）。

（2）某實(shí)驗(yàn)小組用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

U／V

0．10

0．30

0．70

1．00

1．50

1．70

2．30

I／A

0．02

0．06

0．16

0．22

0．34

0．46

0．52

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：

①本實(shí)驗(yàn)的電流表選用的是____、電壓表選用的是___、滑動(dòng)變阻器選用的是____（填寫以下器材前的字母）。

A．電流表A1（0～100 mA，內(nèi)阻約為10 Ω）

B．電流表A2（0～0．6 A，內(nèi)阻約為0．1 Ω）

C．電壓表V1（0～3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ）

D．電壓表V2（0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ）

E．滑動(dòng)變阻器R1（0～1000 Ω，0．2 A）

F．滑動(dòng)變阻器R2（0～20 Ω，2 A）

②測(cè)量Rx是采用下圖中的____（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）電路圖。

③可以估算出金屬絲電阻率約為____（填選項(xiàng)前的字母）。

A．1×10－2Ω·m

B．1×10－3Ω·m

C．1×10－6Ω·m

D．1×10－8Ω·m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在中美貿(mào)易戰(zhàn)中，中興的遭遇告訴我們，要重視芯片的自主研發(fā)工作，而芯片的基礎(chǔ)工作在于半導(dǎo)體的工藝。如圖所示，在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入方向垂直紙面向里、寬度為D的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其中離子P+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過θ＝30°后從磁場(chǎng)右邊界射出。已知P+和P3+的質(zhì)量均為m，而電量分別為e和3e（e表示元電荷）。

（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（2）求P3+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度φ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩條間距L=0.5m且足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬直導(dǎo)軌，與水平地面成30°角固定放置，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在的斜面向上，質(zhì)量、的金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，兩金屬棒的總電阻r=0.2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab在沿導(dǎo)軌所在斜面向上的外力F作用下，沿該斜面以的恒定速度向上運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻釋放cd， cd向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間其速度達(dá)到最大。已知重力加速度g=10m/s2，求在cd速度最大時(shí)，

（1）abcd回路的電流強(qiáng)度I以及F的大��；

（2）abcd回路磁通量的變化率以及cd的速率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線由A向B傳播，A、Ｂ相距０.45m，右圖是A處質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)圖像。當(dāng)A處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，B處質(zhì)點(diǎn)剛好到達(dá)平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，這列波的波速可能是

A．4.5m/s B．3.0m/s C．1.5m/s D．0.7m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中

（1）以下關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的措施中正確的是_____。

A、擺角應(yīng)盡量大些

B、擺線應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)些

C、擺球應(yīng)選擇密度較大的實(shí)心金屬小球

D、用秒表測(cè)量周期時(shí)，應(yīng)取擺球至最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)

（2）用秒表記錄了單擺振動(dòng) 50 次所用的時(shí)間如圖所示，秒表的讀數(shù)為_____s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用一輕繩將一小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q.均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列相關(guān)說法正確的是

A. Q物體受3個(gè)力B. 小球P受到4個(gè)力

C. 若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大D. 若繩子變長(zhǎng)，繩子的拉力將變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，變頻交變電源的頻率可在 20Hz 到 20 kHz 之間調(diào)節(jié)，在某一頻率時(shí)，規(guī)格相同的A1、A2兩只燈泡的亮度相同．則下列說法中正確的是 ( )

A. 如果將電源頻率增大，A1、A2都變亮

B. 如果將電源頻率增大，A1變亮、A2變暗

C. 如果將電源頻率減小，A1、A2 都變暗

D. 如果將電源頻率減小，A1 變亮、A2變暗

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