【題目】如圖甲所示，在磁感應強度為B的水平勻強磁場中，有一豎直放置的光滑的平行金屬導軌，導軌足夠長，導軌平面與磁場垂直，導軌間距為L，頂端接有阻值為R的電阻。將一根金屬棒從導軌上的M處由靜止釋放。已知棒的長度為L，質(zhì)量為m，電阻為r。金屬棒始終在磁場中運動，處于水平且與導軌接觸良好，忽略導軌的電阻。重力加速度為g。

a．分析金屬棒的運動情況，并求出運動過程的最大速度vm和整個電路產(chǎn)生的最大電熱功率Pm

b．若導體棒下落時間為t時，其速度為vt（vt<vm），求其下落高度h。

【答案】a. ， ；b.

【解析】a.金屬棒向下運動切割磁感線，產(chǎn)生感應電流，受到安培力，合力向下減小，做加速度減小的加速運動；當安培力和重力相等時，金屬棒做勻速運動。

由法拉第電磁感應定律

由閉合電路歐姆定律

由安培力表達式

當時，速度達到最大，電動勢達到最大，電流達到最大，電路消耗的電功率達到最大，

解得： ，

b. 金屬棒從開始下落到速度達到vt的過程中，由動量定理

將整個運動過程劃分成很多小段，可認為在每個小段中感應電動勢幾乎不變，設(shè)每小段的時間為Δt。

則安培力的沖量

下落高度h=…

解得

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示，一平行板電容器的兩極板A、B水平放置，上極板A接地，電容器通過滑動變阻器R和電鍵S與電動勢為E的電源相連，現(xiàn)將電鍵S閉合，位于A、B兩板之間P點的帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是

A．B板電勢為E

B．若滑動變阻器的滑片右移，則帶電粒子將向下運動

C．若B板向上移動少許，P點電勢不變

D．若B板向左平移少許，帶電粒子的電勢能不變

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【題目】(2015四川理綜，10)如圖所示，粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上,B端與桌面邊緣對齊，A是軌道上一點，過A點并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E＝1.5×106 N/C,方向水平向右的勻強電場.帶負電的小物體P電荷量是2.0×10－6 C，質(zhì)量m＝0.25 kg，與軌道間動摩擦因數(shù)μ＝0.4.P從O點由靜止開始向右運動,經(jīng)過0.55 s到達A點，到達B點時 速度是5 m/s，到達空間D點時速度與豎直方向的夾角為α，且tan α＝1.2.P在整個運動過程中始終受到水平向右的某外力F作用，F(xiàn)大小與P的速率v的關(guān)系如表所示．P視為質(zhì)點，電荷量保持不變，忽略空氣阻力，取g＝10 m/s2.求：

v/(m·s－1)

0≤v≤2

2＜v＜5

v≥5

F/N

2

6

3

(1)小物體P從開始運動至速率為2 m/s所用的時間；

(2)小物體P從A運動至D的過程，電場力做的功．

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【題目】1921年3月上�！稌r事新報》刊登了一篇駐德國記者的特約稿，評論“愛因斯坦的革命事業(yè)，比之昔日的德國路德之宗教革命，其影響還要重大，這位先生把舊科學的概念一齊推翻”材料中“舊科學的概念”是指( )

A．愛因斯坦的相對論 B．牛頓的經(jīng)典力學

C．達爾文的生物進化論 D．普朗克的量子論

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【題目】直流電動機是一種使用直流電流的動力裝置，是根據(jù)通電線圈在磁場中受到安培力的原理制成的。如圖乙所示是一臺直流電動機模型示意圖，固定部分（定子）裝了一對磁極，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）裝設(shè)圓柱形鐵芯，將線圈固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上，能與轉(zhuǎn)子一起繞軸轉(zhuǎn)動。線圈經(jīng)過滑環(huán)、電刷與電源相連，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。電源與線圈之間連接阻值為R的定值電阻。不計線圈內(nèi)阻及電機損耗。若轉(zhuǎn)軸上纏繞足夠長的輕繩，繩下端懸掛一質(zhì)量為m的重物，接通電源，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動帶動重物上升，最后重物以速度v1勻速上升；若將電源處短接（相當于去掉電源，導線把線圈與電阻連成閉合電路），釋放重物，帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，重物質(zhì)量m不變。重物最后以v2勻速下落；

根據(jù)以上信息，寫出v1與v2的關(guān)系式。

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【題目】（10分） 一列簡諧橫波，某時刻的波形圖象如圖甲所示，從該時刻開始計時，波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，則：

（i）從該時刻起，再經(jīng)過Δt=0.4 s，P質(zhì)點的位移、通過的路程和波傳播的距離分別為多少？

（ii）若t=0時振動剛剛傳到A點，從該時刻起再經(jīng)多長時間坐標為45 m的質(zhì)點（未畫出）第二次位于波峰？

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A. 受重力、支持力、摩擦力、向心力作用

B. 受的合力為零，做勻速運動

C. 受到的合力大小為F=

D. 受的合力恒定，做變加速運動

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【題目】如圖所示的皮帶傳動裝置中，皮帶與輪之間不打滑，兩輪半徑分別為R和r，且R=3r，A、B分別為兩輪邊緣上的點，則皮帶輪運動過程中，關(guān)于A、B兩點下列說法正確的是（ ）

A. 角速度之比ωA：ωB=3：1

B. 向心加速度之比aA：aB=1：3

C. 速率之比υA：υB=1：3

D. 在相同的時間內(nèi)通過的路程之比sA：sB=3：1

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A. 電勢 B. 電壓 C. 電場強度 D. 電勢能

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