【題目】如圖所示，在坐標(biāo)平面內(nèi)存在的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 與為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，其中滿足曲線方程， 為導(dǎo)軌的最右端，導(dǎo)軌與相交處的點(diǎn)和點(diǎn)分別接有體積可忽略的定值電阻和，其、．現(xiàn)有一足夠長(zhǎng)、質(zhì)量的金屬棒在豎直向上的外力作用下，以的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，除電阻、外其余電阻不計(jì)， 取，求：

（）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的最大值．

（）外力的最大值．

（）金屬棒滑過導(dǎo)軌段，外力做功是多少．

【答案】（）．（）．（）．

【解析】（）金屬棒沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大．

金屬棒接入電路的有效長(zhǎng)度為導(dǎo)軌形狀滿足的曲線方程中的值．

因此接入電路的金屬棒的有效長(zhǎng)度為．

．

　．

　．

．

（）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)中受重力、安培力、外力作用，

計(jì)算得．

計(jì)算得．

（）金屬棒滑過導(dǎo)軌段過程中，由能量守恒可知，外力做的功等于金屬棒獲得的機(jī)械能（動(dòng)能重力勢(shì)能）和導(dǎo)軌產(chǎn)生的熱能之和．

金屬棒滑到段時(shí)，金屬棒的機(jī)械能為：

．

金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．

有效值為．

金屬棒滑過導(dǎo)軌段的時(shí)間為，

　 ．

計(jì)算得出： ．

滑過段產(chǎn)生的熱量： ．

計(jì)算得出： ．

則，外力做的功．

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，一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，在時(shí)刻波傳播到處的質(zhì)點(diǎn)．在時(shí)刻， 處的質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到負(fù)方向最大位移處，則（ ）

A. 質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿軸負(fù)方向

B. 該簡(jiǎn)諧橫波的波速等于

C. 在時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為

D. 在時(shí)刻，這列波剛好傳播到位于處的質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北斗導(dǎo)航已經(jīng)應(yīng)用于多種手機(jī)，如圖所示，導(dǎo)航系統(tǒng)的一顆衛(wèi)星原來在較低的橢圓軌道Ⅱ上飛行，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)轉(zhuǎn)移到圓軌道Ⅰ上．若圓軌道Ⅰ離地球表面的高度為h1，橢圓軌道Ⅱ近地點(diǎn)離地球表面的高度為h2．地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，則下列說法不正確的是

A. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能

B. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率

C. 若衛(wèi)星在圓軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期是T1，則衛(wèi)星在軌道Ⅱ的時(shí)間

D. 若“天宮一號(hào)”沿軌道Ⅱ運(yùn)行經(jīng)過A點(diǎn)的速度為vA，則“天宮一號(hào)”運(yùn)行到B點(diǎn)的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，需測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“， ”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流．現(xiàn)有如下器材：

直流電源（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)） 電流表（量程，內(nèi)阻約）

電流表（量程，內(nèi)阻約） 電壓表（量程，內(nèi)阻約）

電壓表（量程，內(nèi)阻約）

滑動(dòng)變阻器（阻值，額定電流）

滑動(dòng)變阻器（阻值，額定電流）

（）在該實(shí)驗(yàn)中，需要盡可能精確測(cè)量，電流表應(yīng)選擇__________（選填“”或“”），電壓表應(yīng)選擇__________（選填“”或“”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇__________（選填“”或“”）．

（）請(qǐng)?jiān)趫D中方框中完成實(shí)驗(yàn)的電路圖．

（）該同學(xué)正確連接電路后檢查所有元器件都完好，進(jìn)行測(cè)量．根絕所選儀器和實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)中小燈泡電阻的測(cè)量值__________真實(shí)值（填“大于”，“等于”或“小于”），這種誤差屬于__________（“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）．

（）下圖是學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線．若將兩個(gè)該燈泡并聯(lián)后，直接接在題中提供的電源兩端，請(qǐng)估算該小燈泡的實(shí)際功率__________ （保留兩位有效數(shù)字）．（若需作圖，可直接畫在圖中）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，可用于探究力對(duì)靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系。

（1）實(shí)驗(yàn)中，小車受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力，下面操作正確的是____。

A．放開小車，小車能夠勻速下滑即可

B．放開拖著紙帶的小車，小車能夠自由下滑即可

C．放開拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可

（2）關(guān)于橡皮筋做功，下列說法正確的是_____。

A．橡皮筋做的功可以直接測(cè)量

B．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加

C．橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功

（3）在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)，并不都是均勻的，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的____（選填“AF”或“HK”）部分進(jìn)行測(cè)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為的物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)），開始放在長(zhǎng)木板的左端， 的質(zhì)量為，可在水平面上無摩擦滑動(dòng)，兩端各有一豎直擋板、，現(xiàn)、以相同的速度向左運(yùn)動(dòng)并與擋板發(fā)生碰撞．每次只要與碰后其速度立即變?yōu)?/span>，但不與粘接； 與碰后沒有能量損失，碰后將接著返回向板運(yùn)動(dòng)，且在每次與板碰撞之前， 、均能達(dá)到共同速度并且立即被鎖定，讓其二者一起向板運(yùn)動(dòng)，與板碰撞后、一并原速反向，并且立即解除鎖定． 、之間動(dòng)摩擦因數(shù)． 取．回答下列問題：

（）在與板發(fā)生第一次碰撞之前， 的共同速度是多少？ 相對(duì)于向右滑行距離是多少．

（）通過計(jì)算， 與擋板能否發(fā)生第二次碰撞．

（）和最終停止在何處？ 在上一共通過了多少路程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，ab為磁場(chǎng)邊界，在ab的右側(cè)存在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，t=0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直于豎直圓環(huán)平面向里，用一根橫截面積為S電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成兩個(gè)半徑分別為r和2r的圓環(huán)1和圓環(huán)2，讓圓環(huán)的直徑與邊界重合。磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，則0-t1時(shí)間內(nèi)( )

A. 兩圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針

B. 兩圓環(huán)一直具有擴(kuò)張的趨勢(shì)

C. 環(huán)1和環(huán)2中感應(yīng)電流的大小之比為1:2

D. 環(huán)1和環(huán)2中的電功率之比為1:4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根間距L=1.0m、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌ab、cd水平放置，一端與阻值R=2.0Ω的電阻相連，質(zhì)量m=0.2kg的導(dǎo)體棒ef在恒定外力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知導(dǎo)體棒與兩根導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為f=1.0N，導(dǎo)體棒電阻為r=1.0Ω，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示（取g=10m/s2），求：

（1）拉力F的大小；

（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小；

（3）若ef棒由開始運(yùn)動(dòng)6.9m時(shí)，速度達(dá)到3m/s，求此過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，△MNP的區(qū)域內(nèi)存在垂直于XOY平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，已知M（-8l，0）、N（8l，0），∠PMN=∠PNM=30°，PM、PN邊界無阻礙，坐標(biāo)系的第三象限存在一個(gè)沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，第四象限存在一個(gè)眼x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，電場(chǎng)強(qiáng)度均為，在MN的正下方垂直于y軸處放置一個(gè)熒光屏，與y軸交于O點(diǎn)，已知Q（0，-3l），一系列電子以相同的速度從MN的直線區(qū)域內(nèi)任意位置沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，已知由坐標(biāo)原點(diǎn)O發(fā)射的電子，從點(diǎn)（-2l，0）處進(jìn)入電場(chǎng)，忽略電子間的相互影響，不計(jì)重力，求：

（1）電子的荷質(zhì)比；

（2）電子打在熒光屏上的長(zhǎng)度；

（3）討論電子能否垂直打在熒光屏上，若能，請(qǐng)分析這些電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的橫坐標(biāo)，若不能，請(qǐng)分析原因。

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