【題目】如圖所示，電阻不計且足夠長的U型金屬框架放置在傾角θ=37°的絕緣斜面上，該裝置處于垂直斜面向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小B=0.4T。質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=0.3Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上，與框架接觸良好，從靜止開始沿框架無摩擦地下滑�？蚣艿馁|(zhì)量M=0.4kg、寬度l=0.5m，框架與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.7，與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)

(1)若框架固定，求導(dǎo)體棒的最大速度vm；

(2)若框架固定，導(dǎo)體棒從靜止開始下滑6m時速度v1=4m/s，求此過程回路中產(chǎn)生的熱量Q及流過導(dǎo)體棒的電量q；

(3)若框架不固定，求當(dāng)框架剛開始運動時導(dǎo)體棒的速度大小v2。

【答案】（1） （2） ; （3）

【解析】試題分析：若框架固定，導(dǎo)體棒勻速下滑時速度最大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力公式和平衡條件結(jié)合求解最大速度vm；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求解熱量Q．由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的定義式結(jié)合求解電量q。當(dāng)框架剛開始運動時所受的靜摩擦力達到最大，由平衡條件求解回路中電流，再由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律結(jié)合求解．

（1）棒ab產(chǎn)生的電動勢①

回路中感應(yīng)電流②

棒ab所受的安培力③

對棒ab：④

當(dāng)加速度時，最大速度⑤

（2）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒有⑥

解得：⑦

⑧

（3）回路中感應(yīng)電流⑨

框架上邊所受安培力⑩

對框架有

聯(lián)立解得：．

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】在冰壺比賽中，某隊員利用紅壺去碰撞對方的藍壺，兩者在大本營中心發(fā)生對心碰撞如圖(a)所示，碰后運動員用冰壺刷摩擦藍壺前進方向的冰面來減小阻力，碰撞前后兩壺運動的v-t圖線如圖(b)中實線所示，其中紅壺碰撞前后的圖線平行，兩冰壺質(zhì)量均為19 kg，則

A. 碰后藍壺速度為0.8m／s

B. 碰后藍壺移動的距離為2.4m

C. 碰撞過程兩壺損失的動能為7.22J

D. 碰后紅、藍兩壺所受摩擦力之比為5：4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤，上面放置勁度系數(shù)為k=46N/m的彈簧，彈簧的一端固定于軸O點，另一端連接質(zhì)量為m=1kg的小物塊A，物塊與盤間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，開始時彈簧未發(fā)送形變，長度為，若最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度，物塊A始終與圓盤一起轉(zhuǎn)動，則：

（1）圓盤的角速度多大時，物塊A將開始滑動？

（2）當(dāng)角速度緩慢地增加到4rad/s時，彈簧的伸長量是多少？(彈簧伸長在彈性限度內(nèi)且物塊未脫離圓盤)。

（3）在角速度從零緩慢地增加到4rad/s過程中，物塊與盤間摩擦力大小為f，試通過計算在坐標系中作出圖像。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖 (a)所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個點電荷。t=0時，甲靜止，乙以6m/s的初速度向甲運動。此后，它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運動(整個運動過程中沒有接觸)，它們運動的v-t圖象分別如圖(b)中甲、乙兩曲線所示。則由圖線可知（ ）

A. 兩電荷的電性一定相反

B. 甲、乙兩個點電荷的質(zhì)量之比為2 : 1

C. 在0~t2時間內(nèi)，兩電荷的靜電力先增大后減小

D. 在0~t3時間內(nèi)，甲的動能一直增大，乙的動能一直減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了研究過山車的原理，某同學(xué)提出了下列設(shè)想：取一個與水平方向夾角α=30°、長L=2.0m的粗糙傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段以外都是光滑的，其中AB與BC軌道以微笑圓弧相接，如圖所示，一個質(zhì)量m=0.5kg的小物塊以初速度=3.0m/s從某一高度處水平拋出，到A點時的速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下，已知物塊與傾斜軌道間的動摩擦因數(shù)。（）

（1）求小物塊到達B點時的速度大小；

（2）若小物塊在圓軌道最低點D時對D點的壓力大小為20N，求圓軌道的半徑。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，理想變壓器的原線圈與二極管一起接在u=220sin50πt（V）交流電源上，副線圈接有R=55Ω的電阻，原、副線圈匝數(shù)比為2:1。假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，電流表為理想電表。則

A. 副線圈的輸出功率為110w

B. 原線圈的輸入功率為110w

C. 電流表的讀數(shù)為lA

D. 副線圈輸出的電流方向不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運動，P為近日點，Q為遠日點，M，N為軌道短軸的兩個端點，運行的周期為,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運動過程中( )

A. 從P到M所用的時間等于

B. 從Q到N階段，機械能逐漸變大

C. 從P到Q階段，速率逐漸變大

D. 從M到N階段，萬有引力對它先做負功后做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律。

①對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是______________。

A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正

C．精確測量出重物的質(zhì)量

D．用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物

②某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有____________。

A．OA、AD和EG的長度 B．OC、BC和CD的長度

C．BD、CF和EG的長度 D．AC、BD和EG的長度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是某質(zhì)點運動的v－t圖象，請回答：

(1)質(zhì)點在0～12 s內(nèi)是怎樣運動的？

(2)在0～4 s內(nèi)、8～10 s內(nèi)、10～12 s內(nèi)質(zhì)點的加速度各是多少？

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