【題目】如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，間距為。以MN為界的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直導(dǎo)軌平面向里，上方區(qū)域的磁感強(qiáng)度大小為，下方區(qū)域的磁感強(qiáng)度大小為。金屬棒a、b分處上、下磁場(chǎng)，質(zhì)量分別為和，電阻均為，與導(dǎo)軌接觸良好，并可沿導(dǎo)軌無摩擦地運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌上端連接一阻值為的電阻和電鍵K，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。重力加速度為。

（1）若電鍵K斷開，當(dāng)a棒在豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b棒恰好靜止，請(qǐng)判斷a棒的運(yùn)動(dòng)方向，并說明理由；

（2）在第（1）問中，a棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所需豎直方向的外力的大小和方向。

（3）若將a棒固定，將b棒由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定后再閉合電鍵K。請(qǐng)說明閉合電鍵后，b棒運(yùn)動(dòng)的速度和加速度情況，請(qǐng)求出b棒的最終速度。

【答案】（1）向上運(yùn)動(dòng)（2），方向豎直向上（3）

【解析】（1）當(dāng)b棒靜止時(shí)，受到向上的安培力作用，由左手定則可知b棒中的電流向右，a中的感應(yīng)電流向左，由右手定則可知，a棒向上運(yùn)動(dòng)；

（2）對(duì)b棒：mg=2B0IL；

對(duì)A棒F=B0IL+2mg；

聯(lián)立解得：F=mg，方向豎直向上。

（3）開始電鍵K斷開時(shí)，當(dāng)b棒穩(wěn)定后滿足： ，

解得；當(dāng)K閉合后，回路的電阻減小，電流會(huì)變大，作用在b上的安培力會(huì)變大，則b棒將做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)最后勻速運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，滿足： ，解得

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：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波，在t=0.6s時(shí)刻的圖像如下圖甲所示，此時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移均為-lcm，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則以下說法正確的是____

A．這列波沿x軸正萬向傳播

B．這列波的波速是m/s

C．從t=0.6s開始，緊接著的Δt=0.6 s時(shí)問內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程是l0m

D．從t=0.6s開始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早0.4s回到平衡位置

E．若該波在傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為13m的障礙物個(gè)能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國(guó)物理學(xué)家密立根通過測(cè)量金屬的遏止電壓與入射光頻率,算出普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較，以驗(yàn)證愛因斯坦方程的正確性。下圖是某次試驗(yàn)中得到的兩種金屬的遇止電壓與入射光須率關(guān)系圖象，兩金屬的逸出功分別為、，如果用頻率的光照射兩種金屬，光電子的最大初動(dòng)能分別為、，則下列關(guān)系正確的是（ ）

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某物體自空間O點(diǎn)以水平初速度拋出，落在地面上的A點(diǎn)，其軌跡為一拋物線。現(xiàn)仿此拋物線制作一個(gè)光滑滑到并固定在于OA完全重合的位置上，然后將此物體從O點(diǎn)由靜止釋放，受微小擾動(dòng)而沿此滑道滑下，在下滑過程中物體未脫離滑道。P為滑道上一點(diǎn)，OP連線與豎直方向成角，則此物體（ ）

A. 由O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為

B. 物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，速度的水平分量為

C. 物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，速度的豎直分量為

D. 物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是_ ___

A．圖甲中，當(dāng)弧光燈發(fā)出的光照射到鋅板上時(shí)，與鋅板相連的驗(yàn)電器鋁箔有張角，證明光具有粒子性。

B．如圖乙所示為某金屬在光的照射下，光電子最大初動(dòng)能 與入射光頻率v的關(guān)系圖象，當(dāng)入射光的頻率為2v0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E

C．圖丙中，用從n=2能級(jí)躍遷到n=l能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑，不能發(fā)生光電效應(yīng)

D．丁圖中由原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系可知，若D和E能結(jié)合成F，結(jié)合過程一定會(huì)釋放能量

E．圖戊是放射性元素發(fā)出的射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)示意圖，射線c是粒子流，它產(chǎn)生的機(jī)理是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=8V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻R2=6Ω，電容為1μF的平行板電容器水平放置且下極板接地。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片處于b端時(shí)，有一帶電油滴位于板間正中央P點(diǎn)且恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（　　）

A. 此時(shí)P點(diǎn)電勢(shì)為6V

B. 電容器上極板所帶電荷量為6×10﹣6C

C. 若僅將電容器上極板緩慢上移少許，則P點(diǎn)電勢(shì)不變

D. 若僅將滑片P從b端向a端緩慢移動(dòng)少許，則油滴將向下移動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在虛線HF上方存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，在x軸上方存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在x軸下方的矩形區(qū)域ABCD內(nèi)還存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形區(qū)域的AB邊與x軸重合。M點(diǎn)是HF和y軸的交點(diǎn)，在M點(diǎn)有一靜止鐳核（），某時(shí)刻發(fā)生放射性衰變，放出某種質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子后變?yōu)橐浑焙耍?/span>），氡核恰好沿y軸正向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，粒子則以初速度v0沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，恰好從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)粒子第二次經(jīng)過x軸時(shí)電場(chǎng)反向，粒子恰好回到M點(diǎn)，若|OM|=2|ON|，核子的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量成正比，不計(jì)氡核和粒子的重力。

（1）寫出上述過程中鐳核的衰變方程。

（2）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E。

（3）求N點(diǎn)的橫坐標(biāo)x。

（4）求矩形區(qū)域ABCD內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B2及矩形區(qū)域的最小面積S。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗細(xì)相同的導(dǎo)熱玻璃管A、B由橡皮軟管連接，一定質(zhì)量的空氣被水銀柱封閉在A管內(nèi)，氣柱長(zhǎng)L1=40cm. B管上方與大氣相通，大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg，環(huán)境溫度T0=300K．初始時(shí)兩管水銀面相平，若A管不動(dòng)，將B管豎直向上緩慢移動(dòng)一定高度后固定，A管內(nèi)水銀面上升了h1=2cm．

①求B管上移的高度為多少？

②要使兩管內(nèi)水銀面再次相平，環(huán)境溫度 需降低還是升高？變?yōu)槎嗌伲浚ù髿鈮簭?qiáng)不變）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律之后，在卡文迪許生活的年代，地球的半徑經(jīng)過測(cè)量和計(jì)算已經(jīng)知道約6400千米，因此卡文迪許測(cè)出引力常量G后，很快通過計(jì)算得出了地球的質(zhì)量。1798年，他首次測(cè)出了地球的質(zhì)量數(shù)值，卡文迪許因此被人們譽(yù)為“第一個(gè)稱地球的人”。若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，忽略地球的自轉(zhuǎn)。

a．求地球的質(zhì)量；

b．若一衛(wèi)星在距地球表面高為h的軌道上繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求該衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；

（2）牛頓時(shí)代已知如下數(shù)據(jù)：月球繞地球運(yùn)行的周期T、地球半徑R、月球與地球間的距離60R、地球表面的重力加速度g。牛頓在研究引力的過程中，為了驗(yàn)證地面上物體的重力與地球吸引月球的力是同一性質(zhì)的力，同樣遵從與距離的平方成反比規(guī)律的猜想，他做了著名的“月地檢驗(yàn)”：月球繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。牛頓首先從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度計(jì)算出了月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度；接著他設(shè)想，把一個(gè)物體放到月球軌道上，讓它繞地球運(yùn)行，假定物體在地面受到的重力和在月球軌道上運(yùn)行時(shí)受到的引力，都是來自地球的引力，都遵循與距離的平方成反比的規(guī)律，他又從動(dòng)力學(xué)的角度計(jì)算出了物體在月球軌道上的向心加速度。上述兩個(gè)加速度的計(jì)算結(jié)果是一致的，從而證明了物體在地面上所受的重力與地球吸引月球的力是同一性質(zhì)的力，遵循同樣規(guī)律的設(shè)想。根據(jù)上述材料：

a．請(qǐng)你分別從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度和動(dòng)力學(xué)的角度推導(dǎo)出上述兩個(gè)加速度的表達(dá)式；

b．已知月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為T=2.4×106s，地球半徑約為R=6.4×106m，取π2=g．結(jié)合題中的已知條件，求上述兩個(gè)加速度的比值，并得出合理的結(jié)論。

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