12．如圖所示，勻強(qiáng)磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬為L，右端接有電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒受到外力沖量后，以v0的初速度沿框架向左運(yùn)動(dòng)，棒與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，測得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，通過任一截面的電量為q，求：
（1）棒能運(yùn)動(dòng)的距離？
（2）R上產(chǎn)生的熱量？

分析 （1）由法拉第電磁感應(yīng)定律可求得通過棒的電量；
（2）由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可求得R上產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）在整個(gè)過程中，棒運(yùn)動(dòng)的距離為S，磁通量的變化量：
△∅=BLS
通過棒的任一截面的電量為：
q=I△t=$\frac{△∅}{R}$
解得：S=$\frac{qR}{BL}$
（2）根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，金屬棒的動(dòng)能的一部分克服摩擦力做功，一部分轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為熱能Q，即有即有：
$\frac{1}{2}$mv02=μmgs+Q，
解得：Q=$\frac{1}{2}$mv02-μmgs=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{μmgqR}{BL}$．
答：（1）棒能運(yùn)動(dòng)的距離S=$\frac{qR}{BL}$；
（2）R上產(chǎn)生的熱量$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{μmgqR}{BL}$．

點(diǎn)評 在考查導(dǎo)體切割磁感線的問題考查中，要注意正確應(yīng)用能量守恒關(guān)系進(jìn)行分析．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，粗細(xì)均勻開口向上的豎直玻璃管內(nèi)，長分別為15cm和10cm的水銀柱A、B將氣體分為Ⅰ、Ⅱ兩部分，氣柱Ⅰ長10cm，氣柱Ⅱ長11cm，現(xiàn)緩慢向管內(nèi)倒入10cm長的水銀柱，已知大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg．求穩(wěn)定后水銀柱A下端下降的距離．

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3．如圖所示，甲、乙分別表示兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t變化的圖象，若甲、乙的加速度分別為a甲、a乙，則它們的大小關(guān)系是（　�。�
A．a甲＜a乙B．a甲=a乙C．a甲＞a乙D．不能確定

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．某同學(xué)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，使用電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（所用交流電的頻率f=50Hz）選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測量的點(diǎn)開始，每兩個(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖1中0、1、2…6點(diǎn)所示

①測量1、2、3…6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：x1、x2、x3…x6
②通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，計(jì)數(shù)點(diǎn)1對應(yīng)速度大小v1=$\frac{{fx}_{2}}{4}$（用題給符號表示）
③分別計(jì)算出x1、x2、x3…x6與對應(yīng)時(shí)間的比值$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$、$\frac{{x}_{2}}{{t}_{2}}$、$\frac{{x}_{3}}{{t}_{3}}$…$\frac{{x}_{6}}{{t}_{6}}$
④以$\frac{x}{t}$為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出$\frac{x}{t}$與對應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫出$\frac{x}{t}$-t圖線如圖2所示，根據(jù)$\frac{x}{t}$-t圖線判斷，在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車的速度v0=0.30m/s；運(yùn)動(dòng)的加速度a=4.0m/s2．

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7．如圖所示，A，B，C，D，E為波沿傳播方向上間距均為d=1m的五個(gè)質(zhì)點(diǎn)，一簡諧橫波以5m/s的水平速度向右傳播，t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)A且A開始向上振動(dòng)，其振動(dòng)周期為0.4s，試求：
①該簡諧波的波長；
②自0時(shí)刻起到質(zhì)點(diǎn)E第一次到達(dá)波谷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，U形金屬導(dǎo)軌abcd（bc邊置于水平面上）的寬L=0.4m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上，與bc平行且相距d=0.5m，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌ab、cd接觸良好，棒與導(dǎo)軌組成的矩形回路的總電阻R=0.2Ω，整個(gè)回路處在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律B=2-t（T），規(guī)定垂直導(dǎo)軌平面向上為B的正方向．在0-2s內(nèi)棒PQ始終靜止，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）0-2s內(nèi)回路中電流的大小和發(fā)熱功率；
（2）t=1s時(shí)棒PQ受到的靜摩擦力大小．

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4．如圖為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫致冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)，在蒸發(fā)器中，致冷劑被汽化，吸收箱體內(nèi)的熱量，汽化后的致冷劑經(jīng)過冷凝器被液化，放出熱量．下列說法中正確的是（　�。�
A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳遞到冰箱外
B．電冰箱的工作原理違反了熱力學(xué)第二定律
C．電冰箱的工作原理違反了能量守恒定律
D．電冰箱能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到冰箱外，是因?yàn)槠湎牧穗娔?/td>

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如國科所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd與水平面成θ角放置，導(dǎo)軌間距為l，電阻忽略不計(jì)，bc端接有電阻R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向下．把質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ef從軌道頂端由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好．則下列說法正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．通過電阻R的電流與導(dǎo)體棒的速度成反比
C．導(dǎo)體棒減少的重力勢能等于回路中產(chǎn)生的熱量
D．導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度vmin=$\frac{mg（R+r）sinθ}{{B}^{2}{l}^{2}}$

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2．如圖所示，一個(gè)物體以初速度v在粗糙的水平面上向右運(yùn)動(dòng)，在此運(yùn)動(dòng)過程中物體受到力的個(gè)數(shù)是（　�。�
A．2個(gè)B．6個(gè)C．3個(gè)D．1個(gè)

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