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【題目】如圖，互相垂直的兩根光滑足夠長金屬軌道POQ固定在水平面內，電阻不計。軌道內存在磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場。一根質量為m、單位長度電阻值為r0的長金屬桿MN與軌道成45°位置放置在軌道上。以O位置為坐標原點，t=0時刻起，桿MN在水平向右外力作用下，從O點沿x軸以速度v0勻速向右運動。求：

（1）t時刻MN中電流I的大小和方向；

（2）t時間內，MN上產生的熱量Q；

（3）若桿MN從O點由靜止起以大小為a的加速度先做勻加速運動，速度達到v0后再做勻速直線運動。寫出外力F與時間t關系的表達式，并定性畫出F―t關系圖。

【答案】（1），根據(jù)右手定則，電流方向N指向M；（2） ;（3）;

【解析】

(1) 設在t時刻電流I，此時位移為s，速度為v0，根據(jù)題意l=2s，R=2sr0，則

由右手定則可知，電流方向由N指向M；

(2) t時刻電功率P=I2R= I2（2v0t r0）

因為正比時間，即；

(3) 勻加速階段，由牛頓第二定律 F-FA=ma

運動學公式，

，

勻速階段，由力平衡

由運動學公式知，

根據(jù)表達式，F-t圖像如圖所示

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學準備自己動手制作一個歐姆表，可以選擇的器材如下：

①電池E（電動勢和內阻均未知）

②表頭G（刻度清晰，但刻度值不清晰，量程Ig未知，內阻未知）

③電壓表V（量程為1.5V，內阻Rv=1000Ω）

④滑動變阻器R1（0~10Ω）

⑤電阻箱R2（0~1000Ω）

⑥開關一個，理想導線若干

（1）為測量表頭G的量程，該同學設計了如圖甲所示電路。圖中電源即電池E. 閉合開關，調節(jié)滑動變阻器R1滑片至中間位置附近某處，并將電阻箱阻值調到40Ω時，表頭恰好滿偏，此時電壓表V的示數(shù)為1.5V；將電阻箱阻值調到115Ω，微調滑動變阻器R1滑片位置，使電壓表V示數(shù)仍為1.5V，發(fā)現(xiàn)此時表頭G的指針指在如圖乙所示位置，由以上數(shù)據(jù)可得表頭G的內阻Rg=______Ω，表頭G的量程Ig=_____mA．

（2）該同學接著用上述器材測量該電池E的電動勢和內阻，測量電路如圖丙所示，電阻箱R2的阻值始終調節(jié)為1000Ω：圖丁為測出多組數(shù)據(jù)后得到的圖線（U為電壓表V的示數(shù)，I為表頭G的示數(shù)），則根據(jù)電路圖及圖線可以得到被測電池的電動勢E=______V，內阻r=______.（結果均保留兩位有效數(shù)字）

（3）該同學用所提供器材中的電池E、表頭G及滑動變阻器制作成了一個歐姆表，利用以上（1）、（2）問所測定的數(shù)據(jù)，可知表頭正中央刻度為____.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N，電阻不計的正方形線圈abcd在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω繞轉軸OO′勻速轉動，軸OO′垂直于磁感線且位于線圈平面內，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，保持線圈以恒定角速度ω轉動，下列判斷正確的是（ ）

A. 交流電壓表V1的示數(shù)等于NBωL2

B. 變壓器的輸入功率與輸出功率之比為n1: n2

C. 交流電壓表V2的示數(shù)為副線圈兩端電壓的有效值

D. 在圖示位置時線圈中磁通量為零，感應電動勢最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩個等量正電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B，O三點．一個帶電量大小為2×10－3 C、質量為1g的小物塊從A點靜止釋放，其運動的vt圖象如圖乙所示，其中B點處的切線斜率最大(圖中標出了該切線)，則下列說法中正確的是(　　)

A. 小物塊帶正電

B. AO兩點電勢差UAO＝－9V

C. B點為中垂線上電場強度最大的點，場強大小E＝1V/m

D. 由A到O的過程中小物塊的電勢能先減小后變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究磁通量變化時感應電流的方向”的實驗中：

（1）先觀察檢流計指針偏轉方向與__________方向的對應關系，查明線圈中導線的繞向，以便從指針的偏轉方向確定感應電流產生的磁場方向；

（2）下表為某同學記錄的實驗現(xiàn)象：

①實驗1、3得出的結論：穿過閉合回路的磁通量_________時，感應電流的磁場與原磁場方向____；

②實驗2、4得出的結論：穿過閉合回路的磁通量____________時，感應電流的磁場與原磁場方向____；

③由實驗1、2、3、4得出的結論是____________________________________。

（3）本實驗涉及的物理規(guī)律在生產和生活中的應用有_____________。（舉一例）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在距水平地面高為h＝0.5m處，水平固定一根長直光滑桿，桿上P處固定一小定滑輪，在P點的右邊桿上套一質量mA＝1kg的滑塊A. 半徑r＝0.3m的光滑半圓形豎直軌道固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，半圓形軌道上套有質量mB＝2kg的小球B.滑塊A和小球B用一條不可伸長的柔軟細繩繞過小定滑輪相連，在滑塊A上施加一水平向右的力F.若滑輪的質量和摩擦均可忽略不計，且小球可看做質點，g取10m/s2，≈0.58.

(1) 若逐漸增大拉力F，求小球B剛要離地時拉力F1的大��；

(2) 若拉力F2＝57.9N，求小球B運動到C處時的速度大��；(結果保留整數(shù))

(3) 在(2)情形中當小球B運動到C處時，拉力變?yōu)?/span>F3＝16N，求小球在右側軌道上運動的最小速度．(結果保留一位小數(shù))

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為某發(fā)電站電能輸送電路示意圖，已知發(fā)電機的輸出電壓、輸電線的電阻及理想升壓、降壓變壓器匝數(shù)均不變，若用戶電阻R0減小，下列說法正確的是（　�。�

A. 發(fā)電機的輸出功率減小

B. 輸電線上的功率損失減小

C. 用戶得到的電壓減小

D. 輸電線輸送電壓減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖甲所示，產生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則

A. t=0.005s時線框的磁通量變化率為零

B. t=0.01s時線框平面與中性面重合

C. 線框產生的交變電動勢有效值為311V

D. 線框產生的交變電動勢的頻率為50Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇航員的航天服內充有氣體，若出艙前航天服內氣體壓強為p，體積為V，到達太空后，氣體體積變?yōu)?/span>2V，溫度不變，此時航天服內的氣體壓強為_______。1965年3月18日，蘇聯(lián)航天員列昂諾夫在返回飛船時遇到了意想不到的困難，他的航天服有些向外膨脹，很難從密封艙的接口處鉆回艙內，他啟動了應急裝置減小航天服的體積安全地回到密封艙內。你認為該應急裝置可以如何減小航天服體積：_________________________。

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