【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌豎直放置固定在豎直面上，間距為L，上端接有阻值為R的定值電阻。兩導(dǎo)軌間勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m，阻值為r的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置，始終與導(dǎo)軌接觸良好。不計導(dǎo)軌電阻，忽略棒與導(dǎo)軌間的摩擦。

(1)現(xiàn)對棒施加豎直向下的恒定拉力F0，使棒由靜止開始向下運(yùn)動。若棒向下運(yùn)動距離為x時速度達(dá)到最大值，求在棒運(yùn)動位移x的過程中，回路中產(chǎn)生的總熱量。

(2)現(xiàn)對棒施加豎直向下的拉力F，使棒做自由落體運(yùn)動，求F對運(yùn)動時間t的函數(shù)關(guān)系式。

【答案】(1) (2)

【解析】

(1) 棒的速度達(dá)最大值，棒中的感應(yīng)電動勢：

.

棒中的最大電流：

根據(jù)豎直方向的受力平衡條件，有：

綜合以上幾個式子解得：

回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由能量守恒可得：

聯(lián)立可得:

(2)因?yàn)榘糇鲎杂陕潴w運(yùn)動，所以t時刻，棒的速度為v= gt；t時刻，棒中的感應(yīng)電動勢為:E=BLv，通過棒的感應(yīng)電流為:

棒所受的安培力豎直向上為:

F安= BIL

設(shè)t時刻，對棒所施加的豎直向下拉力為F通過對棒受力分析，由牛頓第二定律可得:

F +mg-F安=mg

即:

F=F安

綜合以上幾個式子，可得F對運(yùn)動時間t的函數(shù)關(guān)系式為:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，在t＝0時刻的波形圖如圖所示，此時坐標(biāo)為（10，0）的質(zhì)點(diǎn)P剛好開始振動， t1＝2.0s，坐標(biāo)為（0，0）的質(zhì)點(diǎn)剛好第3次到達(dá)波峰．下列判斷正確的是 。

A.質(zhì)點(diǎn)P的振動頻率為1.25Hz

B.tl＝2.0s時P點(diǎn)的振動方向沿y軸正方向

C.t＝0到tl＝1.0s，P質(zhì)點(diǎn)向左平移lm

D.t2＝1.4s時坐標(biāo)為（一30，0）的質(zhì)點(diǎn)M首次位于波谷位置

E.質(zhì)點(diǎn)M振動后，M、Q兩質(zhì)點(diǎn)的最大高度差為40cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某機(jī)械手表內(nèi)部的一組大小齒輪如圖所示，a、b分別是兩個齒輪邊緣上的兩點(diǎn)，在齒輪轉(zhuǎn)動的過程中，下列說法正確的是（　　）

A.兩齒輪的角速度相等

B.大齒輪的周期比小齒輪的周期長

C.a點(diǎn)的線速度比b點(diǎn)的線速度大

D.a點(diǎn)的向心加速度比b點(diǎn)的向心加速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ．初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的．現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動．經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動．求：

（1）傳送帶從靜止開始加速到v0所需的時間；

（2）從傳送帶開始運(yùn)動到速度剛達(dá)到v0這段時間內(nèi)，煤塊相對地面的位移大�。�

（3）煤塊在傳送帶上留下黑色痕跡的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為1kg的物塊放在水平平臺上的A點(diǎn)，平臺離地面的高度為0.8m，物塊離平臺右端B點(diǎn)距離為1.2m，一個質(zhì)量為0.5kg的小球用輕繩懸吊在天花板上的O點(diǎn)，O點(diǎn)在B點(diǎn)正上方lm處，小球與平臺剛好要接觸，給物塊一個向右、大小為2m/s的初速度，物塊滑到B點(diǎn)與懸掛的小球相碰，物塊的落地點(diǎn)離B點(diǎn)的水平距離為0.8m，已知物塊平臺間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g=10m/s2，不計小球的大小，求:

(1)物塊與小球相碰前的速度大小;

(2)小球被碰后一瞬間細(xì)繩上的拉力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為甲、乙兩個質(zhì)點(diǎn)從同一位置同時開始做直線運(yùn)動的位移－時間圖像，甲的圖線為拋物線，則下列說法正確的是

A.甲運(yùn)動的初速度大小為5m/s

B.甲、乙相遇時，運(yùn)動方向相反

C.甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)間的距離先減小后增大

D.在甲、乙相遇前，甲的速度為2.5m/s時，甲乙相距最遠(yuǎn)

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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.溫度高的物體分子平均動能和內(nèi)能一定大

B.液晶既具有液體的流動性又像某些晶體具有各向異性

C.一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加

D.空氣的相對濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比

E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間分子平均動能一定相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，且相鄰兩等勢線的電勢差相等．一正電荷在等勢線U3上時具有動能為20J，當(dāng)它運(yùn)動到等勢線U1上時，速度恰好為零，令U2=0，那么，當(dāng)該電荷的電勢能為4J時，其動能大小為：（ ）

A. 16J B. 10J C. 6J D. 4J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長方體金屬薄片MN與垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場平行，一帶電粒子（不計重力）從MN上邊緣的a點(diǎn)以初動能Ek0垂直MN向上運(yùn)動，第一次從b 點(diǎn)穿越薄片后再次從c點(diǎn)開始射入薄片。若ab=bc， 粒子穿越薄片過程中受到的阻力大小及電荷量恒定，穿越薄片的時間不計，則

A.粒子帶負(fù)電荷

B.粒子到達(dá)c點(diǎn)時的動能為Ek0

C.粒子從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的時間大于其從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)的時間

D.粒子穿越薄片的次數(shù)最多為4

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同步練習(xí)冊答案