【題目】如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l＝0.5 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的電阻．一質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻r＝0.1 Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4 T．金屬棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a＝2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動，當(dāng)金屬棒的位移x＝9 m時撤去外力，金屬棒繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下來，已知撤去外力前、后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶Q2＝2∶1.導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，金屬棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求：

(1)金屬棒在勻加速運(yùn)動過程中，通過電阻R的電荷量q；

(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；

(3)外力做的功WF.

【答案】（1）4．5C

（2）1．8J

（3）5．4J

【解析】試題分析：（1）設(shè)金屬棒勻加速運(yùn)動的時間為，回路的磁通量的變化量為，回路中的平均感應(yīng)電動勢為，由法拉第電磁感應(yīng)定律得①其中②

設(shè)回路中的平均電流為，由閉合電路歐姆定律得③則通過電阻R的電荷量為④

聯(lián)立①②③④式，得代入數(shù)據(jù)得

（2）設(shè)撤去外力時金屬棒的速度為v，對于金屬棒的勻加速運(yùn)動過程，由運(yùn)動學(xué)公式得⑤

設(shè)金屬棒在撤去外力后的運(yùn)動過程中安培力所做的功為W，由動能定理得⑥

撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱⑦

聯(lián)立⑤⑥⑦式，代入數(shù)據(jù)得⑧

（3）由題意知，撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比，可得⑨

在金屬棒運(yùn)動的整個過程中，外力F克服安培力做功，由功能關(guān)系可知⑩

由⑧⑨⑩式得．

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】用如圖1所示實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．打點計時器連接頻率為50Hz交流電，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律．圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖2所示．已知m1=50g，m2=150g，則：

（1）紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v= ______ m/s．

（2）從打下第“0”點到打下第“5”點的過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek= ______ J，系統(tǒng)勢能的減少量△Ep= ______ J．（取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80m/s2，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字．）

（3）若某同學(xué)作出-h圖象如圖3，則由圖象可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g= ______ m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的圓柱形汽缸內(nèi)有一個不計質(zhì)量的活塞，可在汽缸內(nèi)做無摩擦滑動，活塞下方封閉一定質(zhì)量的氣體。已知活塞的橫截面積為100 cm2，大氣壓強(qiáng)為1.0×105 Pa，汽缸內(nèi)氣體溫度為27 ℃。

①若保持溫度不變，在活塞上放一重物，使汽缸內(nèi)氣體的體積減小為原來的，試求這時氣體的壓強(qiáng)和所加重物的重力；

②在加重物的情況下，要使汽缸內(nèi)的氣體緩慢恢復(fù)到原來的體積，應(yīng)對氣體加熱，問應(yīng)使氣體的溫度升高到多少攝氏度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，河外星系中兩黑洞A、B的質(zhì)量分別為M1和M2，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運(yùn)動。為研究方便可簡化為如圖乙所示示意圖，黑洞A和黑洞B均可看成勻質(zhì)球體，天文學(xué)家測得OA>OB，且黑洞A的半徑大于黑洞B的半徑。根據(jù)你所學(xué)的知識，下列說法正確的是

A. 兩黑洞質(zhì)量之間的關(guān)系為

B. 黑洞A的第一宇宙速度小于黑洞B的第一宇宙速度

C. 若兩黑洞間距離不變，設(shè)法將黑洞A上的一部分物質(zhì)移到黑洞B上，則它們間的萬有引力將變大

D. 人類要將宇航器發(fā)射到距離黑洞A或黑洞B較近的區(qū)域進(jìn)行探索，發(fā)射速度一定大于16.7km/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．線圈匝數(shù)為n，電阻為r，長為l1，寬為l2，轉(zhuǎn)動角速度為ω．線圈兩端外接阻值為R的電阻和一個理想交流電流表．求：

（1）線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時的感應(yīng)電動勢；

（2）電流表的讀數(shù)；

（3）從圖示位置開始計時，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】AOB是光滑的水平軌道，BC是半徑為R的光滑圓弧軌道，兩軌道恰好相切，如圖所示，質(zhì)量為M(M=9m)的小木塊靜止在O點，一質(zhì)量為m的子彈以某一速度水平射入木塊內(nèi)未穿出，木塊恰好滑到圓弧的最高點C處(子彈、木塊均視為質(zhì)點).

(1)求子彈射入木塊前的速度.

(2)若每當(dāng)木塊回到O點時，立即有相同的子彈以相同的速度射入木塊，且留在其中，當(dāng)?shù)诹w子彈射入木塊后，木塊能上升多高?

(3)當(dāng)?shù)?/span>n顆子彈射入木塊后，木塊上升的最大高度為，則n值為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為A、B兩質(zhì)點在同一直線上運(yùn)動的位移—時間（x－t）圖象．A質(zhì)點的圖像為直線，B質(zhì)點的圖象為過原點的拋物線，兩圖象交點C、D坐標(biāo)如圖．下列說法正確的是（ ）

A. A、B相遇兩次

B. t1～t2時間段內(nèi)B質(zhì)點的平均速度與A質(zhì)點勻速運(yùn)動的速度相等

C. 兩物體速度相等的時刻一定在t1～t2時間段內(nèi)的中間時刻

D. A在B前面且離B最遠(yuǎn)時，B的位移為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上，處于自然狀態(tài)。可視為質(zhì)點的滑塊以v0=1m/s的速度通過水平面上的A點時立即施加一水平向左的外力，外力的功率恒為P=12w，經(jīng)時間t=2.5s接觸彈簧，A點距彈簧原長末端的距離為L1=5.75m。當(dāng)滑塊接觸彈簧的瞬間立即撤去外力作用，滑塊繼續(xù)壓縮彈簧，最后被彈回到水平面上的B點停下。已知滑塊的質(zhì)量為m=2kg，B點距彈簧原長末端的距離為L2=1.00m，滑塊被彈回的過程中離開彈簧時的速度大小為v=2m/s，水平向右。彈簧的形變量在彈性限度內(nèi)，g=10m/s2．求：

（1）滑塊和地面間的動摩擦因數(shù)；

（2）彈簧被壓縮的最大距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計的100匝矩形線圈ABCD，以50r/s的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T．矩形線圈通過滑環(huán)和電刷與理想變壓器相連，觸頭P可移動，副線圈所接電阻R=50Ω，原、副線圈匝數(shù)比為2：1電表均為理想交流電表．當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時開始計時．下列說法正確的是（ ）

A．副線圈兩端交變電壓的頻率為25 Hz

B．P上移時，電流表示數(shù)減小

C．電壓表示數(shù)為100V

D．電阻上消耗的功率為200w

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