如圖一所示，豎直面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d為0，5m，上端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為2Ω的電阻R連接，下端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為4Ω的小燈泡L連接，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖二所示，CE長(zhǎng)為2m．在t=0時(shí)，電阻2Ω的金屬棒以某一初速度從AB位置緊貼導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化，g取10m/s2．求：
（1）通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度
（2）金屬棒的質(zhì)量
（3）t=0.25s時(shí)金屬棒兩端的電勢(shì)差
（4）金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中，電阻R中的焦耳熱．
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（1）金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，E1=
△?
△t
=
S△B
△t
=0.5×2×
0.4
0.2
=2 V       
R總=RL+
R
2
=4+1=5Ω            
IL=
E1
R總
=
2
5
=0.4A                 
（2）因燈泡亮度不變，故0.2s末金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng)，
I=IL+IR=IL+
ILRL
R
=0.4+0.4×
4
2
=1.2 A    
G=FA=BId=0.4×1.2×0.5=0.24 N           
所以金屬棒的質(zhì)量：m=
G
g
=0.024Kg          
（3）金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)勢(shì)E2=I（R+
RRL
R+RL
）=1.2（2+
2×4
2+4
）=4V      
v=
E2
Bd
=
4
0.4×0.5
=20m/s
金屬棒從CD位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程的時(shí)間為t2=
CE
v
=
2
20
s=0.1s，在這段時(shí)間內(nèi)U=ILRL=0.4×4V=1.6V，所以t=0.25s時(shí)金屬棒兩端的電勢(shì)差為1.6V           
（4）金屬棒在進(jìn)入磁場(chǎng)前，電阻R中的焦耳熱Q1=I12Rt=0.22×2×0.2J=0.016J
金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中的焦耳熱Q2=I22Rt=0.82×2×0.1J=0.128J
金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中，電阻R中的焦耳熱Q=Q1+Q2=0.144J
答：（1）通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度是0.4A；
（2）金屬棒的質(zhì)量是0.024kg；
（3）t=0.25s時(shí)金屬棒兩端的電勢(shì)差為1.6V；
（4）金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中，電阻R中的焦耳熱為0.144J．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?遼寧二模）如圖甲所示，光滑、絕緣直角三角型斜面MON固定在水平地面上，ON邊長(zhǎng)s=12m，θ=370；虛線左、右空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=
2πm
q
(T)B2=
4πm
q
(T)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向分別垂直于紙面向里、向外；整個(gè)空間存在著豎直方向的、隨時(shí)間交替變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)（如圖乙所示，豎直向上方向?yàn)檎较颍诰郞點(diǎn)L=
6
π
(m)處的P點(diǎn)有一物塊拋射器，在t=0時(shí)刻將一質(zhì)量為m、帶電荷量為q（q＞0）的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）拋入電磁場(chǎng)，小物塊恰好能在O點(diǎn)切入ON斜面．設(shè)小物塊在ON面上滑行時(shí)無(wú)電荷損失且所受洛倫茲力小于2mgcosθ，求：
（1）小物塊拋出速度的大�。�
（2）小物塊從拋出到運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)所用時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，光滑、絕緣的直角三角形斜面MON固定在水平地面上，ON邊長(zhǎng)s=12m，θ=37°；虛線左、右空間分別存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=
2πm
q
T，B2=
4πm
q
T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向分別垂直于紙面向外、向里；整個(gè)空間存在著豎直方向的、隨時(shí)間交替變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)（如圖乙所示，豎直向上方向?yàn)檎较颍诰郞點(diǎn)為L(zhǎng)=
6
π
處的P點(diǎn)有一物塊拋射器，在t=0時(shí)刻將一質(zhì)量為m、帶電荷量為q（q＞0）的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）拋入電磁場(chǎng)，小物塊恰好能在0點(diǎn)切人ON斜面．設(shè)小物塊在ON面上滑行時(shí)無(wú)電荷損失且所受洛倫茲力小于2mgcosθ，取g=10m/s?，求：

（1）小物塊被拋出時(shí)的速度大小和方向．
（2）小物塊從拋出到運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖6所示，豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球，從輕彈簧的正上方某一高處自由落下，并將彈簧壓縮，直到小球的速度變?yōu)榱?對(duì)于小球、輕彈簧和地球組成的系統(tǒng)，在小球開(kāi)始與彈簧接觸到小球速度變?yōu)榱愕倪^(guò)程中，有（　�。�?

圖6

A.小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能的總和越來(lái)越小，小球的動(dòng)能和彈性勢(shì)能的總和越來(lái)越大?

B.小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能的總和越來(lái)越小，小球的動(dòng)能和彈性勢(shì)能的總和越來(lái)越小?

C.小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能的總和越來(lái)越大，小球的動(dòng)能和彈性勢(shì)能的總和越來(lái)越小?

D.小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能的總和越來(lái)越大，小球的動(dòng)能和彈性勢(shì)能的總和越來(lái)越大?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

25．如圖甲所示，光滑、絕緣直角三角型斜面固定在水平地面上，邊長(zhǎng)；虛線左、右空間存在

磁感應(yīng)強(qiáng)度為 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向分別垂直于紙面向里、向外；整個(gè)空間存在著豎直方向的、隨時(shí)問(wèn)交替變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)(如圖乙所示，豎直向上方向?yàn)檎较?。在距點(diǎn)處的點(diǎn)有一物塊拋射器，在時(shí)刻將一質(zhì)量為、帶電荷量為的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))拋入電磁場(chǎng)，小物塊恰好能在點(diǎn)切入斜面。設(shè)小物塊在面上滑行時(shí)無(wú)電荷損失且所受洛倫茲力小于，求：

    (1)小物塊拋出速度的大��；

(2)小物塊從拋出到運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)所用時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

 (多選)(豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)模型)如圖7所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r＝0.4 m，最低點(diǎn)處有一小球(半徑比r小很多)現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)，v0應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足(g＝10 m/s2)                     (　　)．

A．v0≥0                 B．v0≥4 m/s

C．v0≥2 m/s           D．v0≤2 m/s

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