如圖所示，水平面上兩平行光滑金屬導軌間距為L，左端用導線連接阻值為R的電阻．在間距為d的虛線MN、PQ之間，存在方向垂直導軌平面向下的磁場，磁感應強度大小只隨著與MN的距離變化而變化．質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒ab垂直導軌放置，在大小為F的水平恒力作用下由靜止開始向右運動，到達虛線MN時的速度為v0．此后恰能以加速度a在磁場中做勻加速運動．導軌電阻不計，始終與導體棒電接觸良好．求：

（1）導體棒開始運動的位置到MN的距離x；

（2）磁場左邊緣MN處的磁感應強度大小B；

（3）導體棒通過磁場區(qū)域過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR．


（1）導體棒在磁場外，由動能定理有   （2分）

解得             （1分）

（2）導體棒剛進磁場時產(chǎn)生的電動勢       （1分）

由閉合電路歐姆定律有         （1分）

又             （1分）

由牛頓第二定律有         （1分）

解得         （2分）

（3）導體棒穿過磁場過程，由牛頓第二定律有    （1分）

導體棒克服安培力做功         （1分）

電路中產(chǎn)生的焦耳熱          （1分）

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱        （1分）

解得          （2分）


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，電燈L標有“4V，1W”的字樣，滑動變阻器R′總電阻為50Ω，當滑片P滑至某位置時，L恰好正常發(fā)光，此時理想電流表示數(shù)為0.45A，由于某處電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時理想電流表示數(shù)變?yōu)?.5A，理想電壓表示數(shù)為10V，若導線完好，電路中各處接觸良好，試問：

（1）發(fā)生的故障是短路還是斷路？發(fā)生在何處？

（2）發(fā)生故障前，滑動變阻器接入電路的電阻是多大？

（3）電源的電動勢和內(nèi)阻為多大？

  

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科目：高中物理 來源： 題型：


（1）一定質(zhì)量的理想氣體分別在T1、T2溫度下發(fā)生等溫變化，相應的兩條等溫線如圖所示，T2對應的圖線上有A、B兩點，表示氣體的兩個狀態(tài)．則       ．

A．溫度為T1時氣體分子的平均動能比T2時大

B．A到B的過程中，氣體內(nèi)能增加

C．A到B的過程中，氣體從外界吸收熱量

D．A到B的過程中，氣體分子單位時間內(nèi)對器壁單

位面積上的碰撞次數(shù)減少

（2）在用油膜法測分子大小的實驗中，取體積為V1的純油酸用酒精稀釋，配成體積為V2的油酸酒精溶液．現(xiàn)將體積為V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，穩(wěn)定后油膜的面積為S，已知油酸的摩爾質(zhì)量為M，密度為，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則油酸分子的直徑為      ，這一滴溶液中所含的油酸分子數(shù)為        ．

（3）某同學估測室溫的裝置如圖所示，氣缸導熱性能良好，用絕熱的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體．室溫時氣體的體積V1=66mL，將氣缸豎直放置于冰水混合物中，穩(wěn)定后封閉氣體的體積V2=60mL．不計活塞重力及活塞與缸壁間的摩擦，室內(nèi)大氣壓p0=1.0×105Pa．

①室溫是多少？

②上述過程中，外界對氣體做的功是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


2013年3月14日，歐洲核子研究中心的物理學家宣布，他們利用強子(質(zhì)子)對撞機發(fā)現(xiàn)了粒子物理標準模型所預言的希格斯粒子，它可用來解釋粒子獲得質(zhì)量的機制．希格斯與恩格勒因此獲得2013年度的諾貝爾物理學獎．若對撞機中高速運動的質(zhì)子的速度為v，質(zhì)量為m，普朗克常量為h，則該質(zhì)子的物質(zhì)波波長為        ．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距為L=1 m，導軌左端連接一個R=2 Ω的電阻，將一根質(zhì)量為0.2 kg的金屬棒cd垂直地放在導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感應強度為B=2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下.現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動，求：

（1）若施加的水平外力恒為F=8 N，則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1是多少？

（2）若施加的水平外力的功率恒為P=18 W,則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v2是多少？

（3）若施加的水平外力的功率恒為P=18 W，                               則金屬棒從開始運動到速度v3=2 m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6 J，則該過程所需的時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導軌、相距為m，導軌平面與水平面夾角，導軌電阻不計，磁感應強度為的勻強磁場垂直導軌平面向上，長為m的金屬棒垂直于、放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為kg、電阻為Ω，兩金屬導軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長均為m，定值電阻為Ω，現(xiàn)閉合開關(guān)并將金屬棒由靜止釋放，取m/s2，求：

（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？

（2）當金屬棒下滑達到穩(wěn)定狀態(tài)時，整個電路消耗的電功率為多少？

（3）當金屬棒穩(wěn)定下滑時，在水平放置的平行金屬板間加一垂直于紙面向里的勻強磁場，在下板的右端且非常靠近下板的位置處有一質(zhì)量為kg、所帶電荷量為C的液滴以初速度水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點，要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：


氣缸長為L=1m（氣缸的厚度可忽略不計），開口向上固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為S=100cm2的光滑活塞，活塞質(zhì)量m=10kg，活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，當溫度為t=27°C，大氣壓為p=1×105Pa時，氣柱長度為L1=0.4m．現(xiàn)緩慢拉動活塞，拉力最大值為F=600N，試判斷：如果溫度保持不變，能否將活塞從氣缸中拉出？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖15（甲）所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)均勻分布著與線圈平面垂直的磁場。已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1.0Ω，所圍成矩形的面積S=0.040m2，小燈泡的電阻R=9.0Ω，磁場的磁感應強度隨時間按如圖15（乙）所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值的表達式為e=，其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期。不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：

（1）線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值。

（2）小燈泡消耗的電功率。

（3）在磁感應強度變化0～T/4的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量

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科目：高中物理 來源： 題型：


在圖所示的電路中，兩個靈敏電流表G1和G2的零點都在刻度盤中央，當電流從“＋”接線柱流入時，指針向右擺；電流從“－”接線柱流入時，指針向左擺．在電路接通后再斷開的瞬間，下列說法中符合實際情況的是     (　　   )

A．G1表指針向左擺，G2表指針向右擺        B．G1表指針向右擺，G2表指針向左擺

C．G1、G2表的指針都向左擺                D．G1、G2表的指針都向右擺

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