如圖16所示，兩光滑軌道相距L=0.5m，固定在傾角為的斜面上，軌道下端連入阻值為R=4Ω的定值電阻，整個(gè)軌道處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，一質(zhì)量m=0.1㎏的金屬棒MN從軌道頂端由靜止釋放，沿軌道下滑，金屬棒沿軌道下滑x=30m后恰達(dá)到最大速度（軌道足夠長），在該過程中，始終能保持與軌道良好接觸。（軌道及金屬棒的電阻不計(jì)）

（1）金屬棒下滑過程中,M、N哪端電勢(shì)高.
（2）求金屬棒下滑過程中的最大速度v.
（3）求該過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

（1）M端電勢(shì)較高；（2）v=15m/s；（3）

解析試題分析: （1）根據(jù)右手定則，可判知M端電勢(shì)較高         （2分）
（2）設(shè)金屬棒的最大速度為v，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
E=BLVcos        （1分）
根據(jù)閉合電路歐姆定律，回路中的電流強(qiáng)度
I=E/R         （1分）
金屬棒所受安培力F為    F=BIL        （1分）
對(duì)金屬棒，根據(jù)平衡條件列方程
mgsin=Fcos         （2分）
聯(lián)立以上方程解得   v=15m/s          （2分）
(3)根據(jù)能量守恒
          （3分）
代入數(shù)據(jù)解得         （2分）
考點(diǎn)： 法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合電路歐姆定律，電磁感應(yīng)中的功能關(guān)系。

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：填空題

如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場的電場線．在電場力作用下，一帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)A點(diǎn)飛向B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，試判斷：

(1)粒子帶________電；
(2)粒子在________點(diǎn)加速度大；
(3)粒子在________點(diǎn)動(dòng)能大；
(4)A、B兩點(diǎn)相比，________點(diǎn)電勢(shì)高．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一質(zhì)量m1=0．45kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上。車頂右端放一質(zhì)量m2 =0．4 kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)�，F(xiàn)有一質(zhì)量m0 =0．05 kg的子彈以水平速度v0 ="100" m/s射中小車左端，并留在車中，已知子彈與車相互作用時(shí)間極短，小物體與車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0．5，最終小物體以5 m/s的速度離開小車。g取10 m／s2。求：

①子彈從射入小車到相對(duì)小車靜止的過程中對(duì)小車的沖量大小。
②小車的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(10分)在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場．若將一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電電量q的小球在此電場中由靜止釋放，小球?qū)⒀嘏c豎直方向夾角為53°的直線運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)將該小球從電場中某點(diǎn)以初速度豎直向上拋出，求運(yùn)動(dòng)過程中（sin53°=0.8，）
（1）此電場的電場強(qiáng)度大��；
（2）小球運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)之間的電勢(shì)差U；
（3）小球的最小動(dòng)能

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示,兩個(gè)平行金屬板AB中間為一勻強(qiáng)電場,AB相距10cm,CD為電場中的兩 點(diǎn),CD=8cm,CD連線和電場方向成60°角,C點(diǎn)到A板的距離為2cm.已知質(zhì)子從C點(diǎn)移到D點(diǎn),電場力作功為3.2×10-17J.（質(zhì)子帶電量為1.6×10-19C）求:

（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；
（2）AB兩板之間的電勢(shì)差；
（3）若將A板接地，則C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，有一質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，自豎直向下、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中的P點(diǎn)靜止下落．在距離P點(diǎn)正下方h處有一彈性絕緣擋板S(擋板不影響勻強(qiáng)電場的分布)，小球每次與擋板S相碰后電荷量均減少到碰前的(k>1)，而碰撞過程中小球的機(jī)械能不發(fā)生損失．

（1）設(shè)勻強(qiáng)電場中，擋板S處電勢(shì)φs＝0，則電場中P點(diǎn)的電勢(shì)φp為多少？小球在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能Ep為多少？
（2）小球從P點(diǎn)出發(fā)后到第一次反彈到最高點(diǎn)的過程中電場力對(duì)小球做了多少功？
（3）求在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，小球距離擋板的最大距離L.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（6分）在真空中的O點(diǎn)放一點(diǎn)電荷Q＝1.0×10-9C，直線MN過O點(diǎn)，OM＝30cm，M點(diǎn)放有一點(diǎn)電荷q=-2×10-10C,如圖所示，求：

（1）M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小；
（2）若M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)高15V，則電荷q從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電勢(shì)能變化了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是(　 　)

A.甲圖中，火箭升空的過程中，若勻速升空機(jī)械能守恒，若加速升空機(jī)械能不守恒
B.乙圖中物體勻速運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒
C.丙圖中小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒
D.丁圖中，輕彈簧將A、B兩小車彈開，兩小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，兩小車和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(9分)如圖所示，三塊平行薄金屬板a、b、c等間距豎直放置，板間距離為d，b板中央有一小孔，a、c板與大地相連，b板電勢(shì)為o (o >O)。一電子以b板所在位置為中心在水平方向做周期性的運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為—A(O<A<o)。已知電子的質(zhì)量為m、帶電荷量為e。求運(yùn)動(dòng)過程中電子離b板的最大距離。

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