【題目】如圖所示，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L、足夠長(zhǎng)且電阻忽略不計(jì)，條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直。長(zhǎng)度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝導(dǎo)線框連接在一起組成裝置，總質(zhì)量為m，置于導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌總是處于接觸狀態(tài)，并在其中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未畫(huà)出）。線框的邊長(zhǎng)為d（），電阻為R，下邊與磁場(chǎng)區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域下邊界處返回，導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g。試求：

(1)裝置從釋放到開(kāi)始返回的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(2)經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，線框上邊與磁場(chǎng)區(qū)域下邊界的最大距離xm。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)因?yàn)閷?dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域下邊界處返回，所以導(dǎo)體棒所受安培力方向豎直向上，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)體棒通有電流的方向水平向右；安培力大小為

設(shè)裝置由靜止釋放到導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)下邊界的過(guò)程中，作用在線框上的安培力做功為W，由動(dòng)能定理得

且

解得

(2)線框每進(jìn)磁場(chǎng)一次都要消耗機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，線框在磁場(chǎng)下邊界與最大距離xm之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得

解得

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：

【題目】如圖所示，一理想變壓器，其原副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦交流電，為了使變壓器輸入功率增大，可使

A.其他條件不變，原線圈的匝數(shù)n1增加

B.其他條件不變，副線圈的匝數(shù)n2減小

C.其他條件不變，負(fù)載電阻R的阻值增大

D.其他條件不變，負(fù)載電阻R的阻值減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)裝置為完全相同的傾斜軌道與長(zhǎng)度不同的水平軌道平滑連接，并將軌道固定在同一豎直面內(nèi)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩小球A、B同時(shí)從兩傾斜軌道上自由釋放，釋放位置到水平軌道距離相同。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小球A開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)，小球B繼續(xù)沿水平軌道運(yùn)動(dòng)。兩球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，用頻閃照相的方式記錄兩小球的位置(在圖中已標(biāo)出)。

(1)忽略各種阻力，小球A在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中.兩小球______。(選填正確答案標(biāo)號(hào))

A.保持相對(duì)靜止

B.在同一豎直線上

C.運(yùn)動(dòng)速度大小相同

D.機(jī)械能相同

(2)A球做平拋運(yùn)動(dòng)后，利用頻閃照片計(jì)算出兩小球連續(xù)三個(gè)位置的高度差分別為h1、h2、h3，重力加速度為g，則頻閃照相的頻閃周期為_____；

(3)在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)兩小球每次碰撞時(shí)，小球A都碰在小球B的后上方，請(qǐng)你分析原因可能是________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，球半徑為R的玻璃球冠的底面鍍銀，底面的半徑為R，在過(guò)球心O且垂直于底面的平面（紙面）內(nèi)，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點(diǎn)，該光線的延長(zhǎng)線恰好過(guò)底面邊緣上的A點(diǎn)，經(jīng)M點(diǎn)折射后的光線照射到底面的N點(diǎn)上，且BN=MN，已知光在真空中的傳播速度為c. 求：

①玻璃球冠的折射率；

②該光線在玻璃球冠的傳播時(shí)間（不考慮光在玻璃球冠中的多次反射）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體靜止在水平面上，自t=0時(shí)刻起對(duì)其施加一豎直向上的力F，力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，在物體上升過(guò)程中，空氣阻力不計(jì)，以下說(shuō)法正確的是（　　）

A. 物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B. 時(shí)刻物體速度最大

C. 物體上升過(guò)程的最大速度為

D. 時(shí)刻物體到達(dá)最高點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c、d代表勻強(qiáng)電場(chǎng)中間距相等的一組等勢(shì)面。一電子僅在電場(chǎng)力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為9eV，從a到c過(guò)程其動(dòng)能減少了6eV。已知等勢(shì)面c的電勢(shì)為3V。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.等勢(shì)面a的電勢(shì)為0

B.該電子到達(dá)d等勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能為0

C.該電子從a到c其電勢(shì)能減少了6eV

D.該電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)c時(shí)的倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一內(nèi)橫截面積為S的玻璃管下端有一個(gè)球形小容器，管內(nèi)有一段長(zhǎng)度為2cm的水銀柱。容器內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體。初始時(shí)，環(huán)境溫度為27，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長(zhǎng)度為L�，F(xiàn)再向管內(nèi)緩慢注入水銀，當(dāng)水銀柱長(zhǎng)度為4cm時(shí)，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長(zhǎng)度為0.8L。整個(gè)裝置導(dǎo)熱良好，已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg。

（i）求球形小容器的容積；

（ii）若將該容器水銀柱以下部分浸沒(méi)在恒溫的水中，穩(wěn)定后，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長(zhǎng)度為0.41L，求水的溫度為多少攝氏度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用兩塊材料相同的木板與豎直墻面搭成斜面1和2，斜面有相同的高和不同的底邊，如圖所示。一個(gè)小物塊分別從兩個(gè)斜面頂端由靜止釋放，并沿斜面下滑到底端。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.沿著1和2下滑到底端時(shí)，物塊的速度大小相等

B.物塊下滑到底端時(shí)，速度大小與其質(zhì)量無(wú)關(guān)

C.物塊沿著1下滑到底端的過(guò)程，產(chǎn)生的熱量較少

D.物塊下滑到底端的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量與其質(zhì)量無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩列在同一介質(zhì)中的簡(jiǎn)諧橫波沿相反方向傳播，某時(shí)刻兩列波相遇，如圖所示，其中實(shí)線波的頻率為2.50Hz，圖示時(shí)刻平衡位置x＝3m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上振動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.實(shí)線波沿x軸正方向傳播，虛線波沿x軸負(fù)方向傳播

B.兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.兩列波的波速均為25m/s

D.從圖示時(shí)刻起再過(guò)0.025s，平衡位置x＝1.875m處的質(zhì)點(diǎn)將位于y＝30cm處

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