【題目】間距為L的倒U型金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計，上端接一阻值為及的電阻，如圖所示。垂直導(dǎo)軌平面分布著2019個場強為B的條形勻強磁場，磁場區(qū)域的寬度為a，相鄰磁場距離為b。一根質(zhì)量為m、長為2L、電阻為2r的金屬棒對稱放置在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌始終良好接觸，金屬棒從距離第一磁場區(qū)域上端2a位置靜止釋放（設(shè)重力加速度為g），發(fā)現(xiàn)每次進入磁場時的速度相同。

（1）求剛進入第1磁場區(qū)域時金屬棒的感應(yīng)電流大小和方向；

（2）求金屬棒穿出第1個磁場區(qū)域時的速度；

（3）求金屬棒在穿過2019個磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的熱量；

（4）求金屬棒從靜止開始到穿過2019個磁場區(qū)域的時間。

【答案】(1) (2) v出= (3) Q棒=2019mg（a+ b）(4) t=2019

【解析】

（1）由于

E =BLv

v=

I=

得

方向沿棒向右或逆時針方向。

（2）金屬棒進入每個磁場時的速度必定相同，則出每個磁場的速度也相同：

v進= 2

v進2-v出2=2gb

v出=

（3）回路在金屬棒進入每個磁場中產(chǎn)生熱量相同，由動能定理得：

Q總=20190 Q

Q= mg（a+ b）

Q總= 2019mg （a+ b）

Q棒=2019mg（a+ b）

（4）設(shè)由動量定理：

mgt -I安=△p =mv出 -0

I安=

i=

I安=

t=2019

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O，用一根長度為L=0.4m的絕緣細線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點，小球靜止在B點時細線與豎直方向的夾角為θ=370；現(xiàn)將小球拉至位置A使細線水平拉直后由靜止釋放。已知g=10m/s2，sin370=0.60 ，cos370=0.80求：

（1）小球從A到C的過程中電場力所做的功？

（2）小球運動到最低點C時速度v的大��？

（3）小球運動到最低點C時對細線的拉力大小？

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【題目】如圖所示是著名物理學(xué)家費曼設(shè)計的一個實驗，在一塊絕緣板中部安裝一個線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負電的小球。整個裝置懸掛起來，當(dāng)接通電鍵瞬間，整個圓盤將(自上而下看) 【 】

A. 順時針轉(zhuǎn)動一下

B. 逆時針轉(zhuǎn)動一下

C. 順時針不斷轉(zhuǎn)動

D. 逆時針不斷轉(zhuǎn)動

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【題目】地球的年齡到底有多大，科學(xué)家們是利用天然放射性元素的衰變規(guī)律來推測的.通過對目前發(fā)現(xiàn)的最古老的巖石中鈾和鉛含量的測定，測定出該巖石中含有的鈾是巖石形成初期時（巖石形成初期不含鉛）的一半.鈾238衰變后形成鉛206，鈾238的相對含量隨時間的變化規(guī)律如下圖所示.圖中N為鈾238的原子數(shù)，N0為鈾和鉛的總原子數(shù)，則由此可以斷定：

（1）地球年齡大約為多少年？

（2）被測定的古老巖石樣品在90億年后的鈾、鉛原子數(shù)之比是多少？

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【題目】重核裂變可釋放出原子核能，平均每個鈾235核分裂放出的熱量，請問：：

（1）1kg鈾235全部核裂變可以釋放出多少核能？（已知235鈾235含個原子）

（2）1kg鈾235全部核裂變釋放的能量是1kg煤完全燃燒放出的能量的多少倍？（煤的熱值為）

（3）從這一點看，核電占比燒煤的發(fā)電站有什么優(yōu)勢？

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【題目】江蘇省公安廳交警總隊組織沿江8市交警部門組建了無人機執(zhí)法小分隊,今年國慶期間,利用無人機靈活機動的特點,進行低空巡查和懸停抓拍交通違法行為.如圖所示,為一架小型四旋翼無人機,它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器,無人機連同裝備的質(zhì)量為m=2kg,其動力系統(tǒng)所能提供的最大作用力為F0=36N,運動過程中所受空氣阻力大小恒為f=4N.取g=10m/s2.

(1) 無人機懸停在距地面某一高度處進行抓拍時,動力系統(tǒng)提供的作用力F1多大?

(2) 無人機在地面上從靜止開始,以最大作用力豎直向上起飛,到達離地高度為h=12m的位置所需要的時間t為多少?

(3) 無人機現(xiàn)由懸停抓拍改做低空巡查,從靜止開始以a=3m/s2的加速度沿水平線做勻加速直線運動,求在此過程中其動力系統(tǒng)所提供的作用力F2。

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【題目】由于地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面的重力加速度會隨緯度的變化而有所不同．已知地球表面兩極處的重力加速度大小為，在赤道處的重力加速度大小為，地球自轉(zhuǎn)的周期為，引力常量為．假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體．求：

（1）質(zhì)量為的物體在地球北極所受地球?qū)λ娜f有引力的大小．

（2）地球的半徑．

（3）地球的密度．

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【題目】轉(zhuǎn)籃球是一項需要技巧的活動，如圖所示，假設(shè)某同學(xué)讓籃球在指尖上勻速轉(zhuǎn)動，指尖剛好靜止在籃球球心的正下方。下列判斷正確的是(　　)

A.籃球上的各點做圓周運動的圓心均在指尖與籃球的接觸處

B.籃球上各點的向心力是由手指提供的

C.籃球上各點做圓周運動的角速度相等

D.籃球上各點離轉(zhuǎn)軸越近，做圓周運動的向心加速度越大

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