【題目】如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌足夠長，電阻不計，兩軌間距為L，其左端連接一阻值為R的電阻。導(dǎo)軌處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，一質(zhì)量為m的金屬棒，放置在導(dǎo)軌上，其電阻為r，某時刻一水平力F垂直作用在金屬棒中點，金屬棒從靜止開始做勻加速直線運動，已知加速度大小為a，金屬棒始終與導(dǎo)軌接觸良好。

（1）從力F作用開始計時，請推導(dǎo)F與時間t關(guān)系式；

（2）F作用時間后撤去，求金屬棒能繼續(xù)滑行的距離S。

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：金屬棒從靜止開始做勻加速直線運動，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電動勢，再由閉合電路歐姆定律和速度與時間關(guān)系即可求出F與時間t關(guān)系式；撤去外力后，根據(jù)動量定理和微元法求出位移。

（1）設(shè)t時刻，電路中電流為I，對金屬棒由：F-BIL=ma

切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：

金屬棒速度：v=at

聯(lián)立解得：

（2）撤去F瞬間，金屬棒速度

在時間內(nèi)，取金屬棒速度方向為正方向。

由動量定理

兩邊求和：

動生電動勢為：E=BLv=I（R+r）

聯(lián)立可得：

即:

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】如圖所示，帶電平行板中勻強磁場方向水平垂直紙面向里，某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點自由滑下，經(jīng)過軌道端點P進(jìn)入板間后恰能沿水平作直線運動。現(xiàn)使小球從較低的b點開始下滑，經(jīng)P點進(jìn)入板間，在板間的運動過程中( )

A. 其動能將會增大

B. 其電勢能將會增大

C. 小球受到的電場力將會增大

D. 小球所受的洛倫茲力將會增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測量電源電動勢”的實驗中，實驗室提供的器材如下：待測電源E（放電電流不能太大），電壓表（量程大于待測電源的電動勢），標(biāo)有長度的均勻電阻絲ab電阻約15Ω，開關(guān)S，一端連有鱷魚夾P的導(dǎo)線1，其它導(dǎo)線若干．①實驗中，用導(dǎo)線1、2、3、4、5和6按圖所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，閉合開關(guān)之前，鱷魚夾P應(yīng)置于 ______ （填“a”或“b”）端．

②閉合開關(guān)后，反復(fù)改變鱷魚夾P的位置，電壓表都有較大的示數(shù)但不變，則斷路的導(dǎo)線為 ______ （填數(shù)字代號） ③排除故障后，閉合開關(guān)，改變鱷魚夾P的位置，讀出多組電壓表讀數(shù)U，和對應(yīng)aP間的電阻絲長度L，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的圖線，則電源電動勢E= ______ V，（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．應(yīng)用該實驗中的數(shù)據(jù) ______ （填“能”或“不能”）測出該電源的內(nèi)阻r．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】【物理選修3—3】

（1）下列說法正確的是_____

A．在繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果

B．當(dāng)分子間距離增大時，分子間作用力減小，分子勢能增大

C．液晶顯示屏是應(yīng)用液晶的光學(xué)各向異性的特點制成的

D．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，也能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

E．自然界發(fā)生的一切過程能量都守恒，符合熱力學(xué)第二定律的宏觀過程都能自然發(fā)生（2）如圖所示，上端封閉、下端開口內(nèi)徑均勻的玻璃管，管長L=100cm，其中有一段長h=15cm的水銀柱把一部分空氣封閉在管中。當(dāng)管豎直放置時，封閉氣柱A的長度LA=50cm.現(xiàn)把開口端向下插入水銀槽中，直至A端氣柱長=37.5cm時為止，這時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知大氣壓強p0=75cmHg，整個過程中溫度保持不變，求槽內(nèi)的水銀進(jìn)入管內(nèi)的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為α的斜面A被固定在水平面上，細(xì)線的一端固定于墻面，另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊B相連，B靜止在斜面上。滑輪左側(cè)的細(xì)線水平，右側(cè)的細(xì)線與斜面平行。A的質(zhì)量為B質(zhì)量的2倍。撤去固定A的裝置后，A、B均做直線運動。不計一切摩擦，重力加速度為g。在B沒有離開斜面的過程中，下列說法正確的是（可能用到的數(shù)學(xué)公式1-cosα=2sin2）

A. A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒

B. B的速度方向一定沿斜面向下

C. A、B速度vA、vB滿足vB=2vAsin

D. 當(dāng)A滑動的位移為x時，A的速度大小vA=

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的直角坐標(biāo)系中，兩電荷量分別為Q(Q＞0)和–Q的點電荷對稱地放置在x軸上原點O的兩側(cè)，a點位于x軸上O點與點電荷Q之間，b位于y軸O點上方，取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零。下列說法正確的是

A. b點的電勢為零，電場強度也為零

B. 正的試探電荷在a點的電勢能大于零，所受電場力方向向右

C. 將正的試探電荷從O點移到a點，電勢能減少

D. 將同一正的試探電荷先后分別從O、b點移到a點，第二次電勢能的變化較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為θ的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過輕繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段輕繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則

A. 水平面對C的支持力等于B、C的總重力

B. C對B一定有摩擦力

C. 水平面對C一定有摩擦力

D. 水平面對C可能沒有摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是（ ）

A. 運動物體的速度越大，它的加速度一定越大

B. 若物體速度為零，則物體的加速度也為零

C. 若物體的加速度不為零，則物體的速度必定越來越大

D. 若物體加速度為零，則物體速度的變化率為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點無初速度自由下落。t秒末，在小球下落的空間中，加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場。再經(jīng)過t秒，小球又回到A點，不計空氣阻力且小球從未落地，重力加速度為g，則

A. 小球所受電場力的大小是4mg

B. 小球回到A點時的動能是mg2t2

C. 從A點到最低點的距離是

D. 從A點到最低點，小球的電勢能增加了mg2t2

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同步練習(xí)冊答案