如圖a所示，豎直平面內(nèi)有兩根光滑且不計(jì)電阻的長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌，間距L。導(dǎo)軌間的空間內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將一質(zhì)量m、電阻R的金屬桿水平靠在導(dǎo)軌處上下運(yùn)動(dòng)，與導(dǎo)軌接觸良好。

（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足B=kt，k為已知非零常數(shù)。金屬桿在距離導(dǎo)軌頂部L處釋放，則何時(shí)釋放，會(huì)獲得向上的加速度。

（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足，B0、c、d均為已知非零常數(shù)。為使金屬桿中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，從t=0時(shí)刻起，金屬桿應(yīng)在外力作用下做何種運(yùn)動(dòng)？列式說(shuō)明。

（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定為B0，靜止釋放金屬桿。對(duì)比b圖中從鋁管頂部靜止釋放磁性小球在鋁管中的下落。試從能量角度用文字分析兩圖中的共同點(diǎn)。


（3）在加速階段，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)為動(dòng)能和內(nèi)能（或電能），在近似勻速階段，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)為內(nèi)能（或電能）。…………2分

注：若僅提到機(jī)械能轉(zhuǎn)電能或內(nèi)能，給1分。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為r，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線環(huán)所在平面垂直，導(dǎo)線環(huán)半徑也為r, 沿 兩圓的圓心連線方向從左側(cè)開(kāi)始勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。此過(guò)程中關(guān)于導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象（規(guī)定逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎┳罘蠈?shí)際的是（ ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平面上，斜面傾角為。有一帶電的小球P靜止于斜面頂端A處，且恰好對(duì)斜面無(wú)壓力。若將小球P以初速度水平向右拋出(P視為質(zhì)點(diǎn))，一段時(shí)間后，小球落在斜面上的C點(diǎn)。已知小球的運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平而內(nèi)，重力加速度為g，求：

(1)小球P落到斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角及由A到C所需的時(shí)間t；

(2)小球P拋出到落回斜面的位移x的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


 如圖所示，長(zhǎng)為l的直管與水平地面成30°角固定放置，上端管口水平，質(zhì)量為m的小球可在直管內(nèi)自由滑動(dòng)，用一根輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與另一質(zhì)量為M的物塊相連，M＝km。開(kāi)始時(shí)小球固定于管底，物塊懸掛于管口，小球、物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)�，F(xiàn)將小球釋放，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）若m能沿直管向上運(yùn)動(dòng)，求k的范圍；

（2）若m能飛出管口，求k的范圍；

（3）有同學(xué)認(rèn)為，k越大，m離開(kāi)管口后，水平方向運(yùn)動(dòng)的位移就越大，且最大值為繩長(zhǎng)l，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷這種說(shuō)法是否正確。（sin30°＝0.5）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，兩根與水平面成θ＝30°角的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L＝1m，導(dǎo)軌底端接有阻值為0.5W的電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T。現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.2 kg、電阻為0.5W的金屬棒用細(xì)繩通過(guò)光滑滑輪與質(zhì)量為M＝0.5 kg的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)了2 m后開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸。（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；

（2）棒從釋放到開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）若保持某一大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變，取不同質(zhì)量M的物塊拉動(dòng)金屬棒，測(cè)出金屬棒相應(yīng)的做勻速運(yùn)動(dòng)的v值，得到實(shí)驗(yàn)圖像如圖所示，請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算出此時(shí)的B1；

（4）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，B2＝2B1，其他條件不變，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖上畫出相應(yīng)的v—M圖線，并請(qǐng)說(shuō)明圖線與M軸的交點(diǎn)的物理意義。


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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，兩條平行的金屬導(dǎo)軌相距L=lm，水平部分處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中，傾斜部分與水平方向的夾角為37°，處于垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中，兩部分磁場(chǎng)的大小均為0.5T。 金屬棒MN和PQ的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻分別為RMN=0.5Ω和RPQ=1.5Ω。MN置于水平導(dǎo)軌上，與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，PQ置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上，兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。從t=0時(shí)刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由靜止開(kāi)始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，MN始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。求：

（1）t=5s時(shí)，PQ消耗的電功率；

（2）t=0～2.0s時(shí)間內(nèi)通過(guò)PQ棒的電荷量；

（3）規(guī)定圖示F1、F2方向作為力的正方向，分別求出F1、F2隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系；

（4）若改變F1的作用規(guī)律，使MN棒的運(yùn)動(dòng)速度v與位移s滿足關(guān)系：，PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上。求MN棒從靜止開(kāi)始到s=5m的過(guò)程中，F1所做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形區(qū)域右側(cè)距離圓形區(qū)域右邊緣距離為d處有一豎直感光板。圓形區(qū)域上側(cè)有兩塊平行金屬極板，金屬極板上側(cè)有一粒子源，粒子源中可以發(fā)射速度很小的質(zhì)量為m的2價(jià)陽(yáng)離子（帶電量為+2e），離子重力不計(jì)。

（1）若離子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0平行于紙面進(jìn)入磁場(chǎng)，求在兩塊平行金屬極板所加的電壓U。

（2）若粒子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0對(duì)準(zhǔn)圓心射入，若它剛好從圓形區(qū)域右側(cè)射出，垂直打在豎直感光板上，求圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

（3）若圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子以某一速度對(duì)準(zhǔn)圓心射入，若它從圓形區(qū)域右側(cè)射出，以與豎直感光板成60°的角打在豎直感光板上，求它打到感光板上時(shí)的速度；

（4）若在圓形區(qū)域右側(cè)加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，粒子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0對(duì)準(zhǔn)圓心射入，求離子打在MN上的位置距離圓形區(qū)域圓心O的豎直高度h。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一傾角為α的光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L，電阻忽略不計(jì)且足夠長(zhǎng)，一寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。另有一長(zhǎng)為2d的絕緣桿將一導(dǎo)體棒和一邊長(zhǎng)為d（d <L）的正方形線框連在一起組成的固定裝置，總質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒中通有大小恒為I的電流。將整個(gè)裝置置于導(dǎo)軌上，開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體棒恰好位于磁場(chǎng)的下邊界處。由靜止釋放后裝置沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框的下邊運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的上邊界MN處時(shí)裝置的速度恰好為零。重力加速度為g。

（1）求剛釋放時(shí)裝置加速度的大��；

（2）求這一過(guò)程中線框中產(chǎn)生的熱量；

（3）在圖（b）中定性地畫出整個(gè)裝置向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度-時(shí)間（v-t）圖像；

（4）之后裝置將向下運(yùn)動(dòng)，然后再向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)若干次往返后，最終整個(gè)裝置將在斜面上作穩(wěn)定的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。求穩(wěn)定后裝置運(yùn)動(dòng)的最高位置與最低位置之間的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


北京時(shí)間2013年12月10日晚上九點(diǎn)二十分，在太空飛行了九天的“嫦娥三號(hào)”飛船，再次成功變軌，從100km×100km的環(huán)月圓軌道Ⅰ，降低到近月點(diǎn)15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)100km的橢圓軌道Ⅱ，兩軌道相交于點(diǎn)P，如圖所示。關(guān)于“嫦娥三號(hào)”飛船，以下說(shuō)法正確的是

A．在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度比在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度大

B．在軌道Ⅰ上P點(diǎn)的向心加速度比在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的向心加速度小

C．在軌道Ⅰ上的勢(shì)能與動(dòng)能之和比在軌道Ⅱ上的勢(shì)能與動(dòng)能之和大

D．在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期大于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期

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