如圖甲所示，CDE是固定在絕緣水平面上的光滑金屬導(dǎo)軌，CD=DE=L，∠CDE=60º，CD和DE單位長度的電阻均為r0，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。MN是絕緣水平面上的一根金屬桿，其長度大于L，電阻可忽略不計(jì)�，F(xiàn)MN在向右的水平拉力作用下以速度v0在CDE上勻速滑行。MN在滑行的過程中始終與CDE接觸良好，并且與C、E所確定的直線平行。

（1）求MN滑行到C、E兩點(diǎn)時，C、D兩點(diǎn)電勢差的大��；

（2）推導(dǎo)MN在CDE上滑動過程中，回路中的感應(yīng)電動勢E與時間t的關(guān)系表達(dá)式；

（3）在運(yùn)動學(xué)中我們學(xué)過：通過物體運(yùn)動速度和時間的關(guān)系圖線（v-t圖）可以求出物體運(yùn)動的位移x，如圖乙中物體在0～t0時間內(nèi)的位移在數(shù)值上等于梯形Ov0Pt0的面積。通過類比我們可以知道：如果畫出力與位移的關(guān)系圖線（F-x圖）也可以通過圖線求出力對物體所做的功。

請你推導(dǎo)MN在CDE上滑動過程中，MN所受安培力F安與MN的位移x的關(guān)系表達(dá)式，并用F安與x的關(guān)系圖線求出MN在CDE上整個滑行的過程中，MN和CDE構(gòu)成的回路所產(chǎn)生的焦耳熱。


解：（1）MN滑行到C、E兩點(diǎn)時，在加路中的長度等于L，此時回路中的感應(yīng)電動勢

由于MN的電阻忽略不計(jì)，CD和DE的電阻相等，

所以C、D兩點(diǎn)電勢差的大小

   （2）設(shè)經(jīng)過時間t運(yùn)動到如圖所示位置，此時桿在回路中的長度

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


11．如圖所示，金屬導(dǎo)軌MNC和PQD，MN與PQ平行且間距為L，所在平面與水平面夾角為α，N、Q連線與MN垂直，M、P間接有阻值為R的電阻；光滑直導(dǎo)軌NC和QD在同一水平面內(nèi)，與NQ的夾角都為銳角θ。均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m，長均為L，ab棒初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合；ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ（μ較�。�，由導(dǎo)軌上的小立柱1和2阻擋而靜止。空間有方向豎直的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）。兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸。不計(jì)所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻，ef棒的阻值為R，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，重力加速度為g。

                  

（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，給ab棒一個垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平導(dǎo)軌上沿運(yùn)動方向滑行一段距離后停止，ef棒始終靜止，求此過程ef棒上產(chǎn)生的熱量；

（2）在（1）問過程中，ab棒滑行距離為d，求通過ab棒某橫截面的電量；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動，并在NQ位置時取走小立柱1和2，且運(yùn)動過程中ef棒始終靜止。求此狀態(tài)下最強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度及此磁場下ab棒運(yùn)動的最大距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩平行金屬板A、B長l＝8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢高300V，即UAB＝300V。一帶正電的粒子電量q＝10-10­C，質(zhì)量m＝10-20­kg，從R點(diǎn)沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度v0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進(jìn)入固定在中心線上的O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場區(qū)域（設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場分布不受界面的影響）。已知兩界面MN、PS相距為L＝12cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上。求（靜電力常數(shù)k＝9×109­N·m2/C2）

（1）粒子穿過界面PS時偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)？

（2）點(diǎn)電荷的電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：


磁流體發(fā)電技術(shù)是目前世界上正在研究的新興技術(shù)。如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)示意圖，發(fā)電管道部分長為l、高為h、寬為d．前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極。兩個電極與負(fù)載電阻R相連。整個管道放在勻強(qiáng)磁場中，磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直前后側(cè)面向后。現(xiàn)有平均電阻率為ρ的電離氣體持續(xù)穩(wěn)定地向右流經(jīng)管道。實(shí)際情況較復(fù)雜，為了使問題簡化，設(shè)管道中各點(diǎn)流速相同，電離氣體所受摩擦阻力與流速成正比，無磁場時電離氣體的恒定流速為v0，有磁場時電離氣體的恒定流速為v．

（1）求流過電阻R的電流的大小和方向；

（2）為保證持續(xù)正常發(fā)電，無論有無磁場存在，都對管道兩端電離氣體施加附加壓強(qiáng)，使管道兩端維持一個水平向右的恒定壓強(qiáng)差∆p，求∆p的大��；

    （3）求這臺磁流體發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。

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科目：高中物理 來源： 題型：


正對的平行板MN、PQ，長L=4m，寬d=4m，兩板間有垂直于板且由PQ板指向MN板的勻強(qiáng)電場.半徑R=2m的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于圓面指向紙外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，圓心在MN板的延長線上，且圓周剛好過MN板右端點(diǎn)N.一荷質(zhì)比，帶正電的粒子，以v=0.5m/s的速度沿兩平行板的中軸線方向射入勻強(qiáng)電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，恰好由MN板右端點(diǎn)N的邊緣進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場，離開磁場后最終打到PQ板上.求：（1）粒子落到PQ板上的位置；（2）粒子從進(jìn)入電場到最終落到PQ板所經(jīng)歷的總時間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：


離子推進(jìn)器是新一代航天動力裝置，可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。推進(jìn)劑從圖中P處注入，在A處電離出正離子，BC之間加有恒定電壓，正離子進(jìn)入B時的速度忽略不計(jì)，經(jīng)加速后形成電流為I的離子束后噴出。已知推進(jìn)器獲得的推力為F，單位時間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J。為研究方便，假定離子推進(jìn)器在太空飛行時不受其他阻力，忽略推進(jìn)器運(yùn)動的速度。⑴求加在BC間的電壓U；⑵為使離子推進(jìn)器正常運(yùn)行，必須在出口D處向正離子束注入電子，試解釋其原因。

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖中y軸AB兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為d和-d。在0<<y<<d的區(qū)域中，存在沿y軸向上的非均勻電場，場強(qiáng)E的大小與y成正比，即E=ky；在y》d的區(qū)域中，存在沿y軸向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度F=kd(k屬未知量)。X軸下方空間各點(diǎn)電場分布與x軸上方空間中的分布對稱，只是場強(qiáng)的方向都沿y軸向下。現(xiàn)有一帶電量為q質(zhì)量為m的微粒甲正好在O、B兩點(diǎn)之問作簡諧運(yùn)動。某時刻將一帶電蕾為2q、質(zhì)量為m的微粒乙從y軸上的c點(diǎn)處由靜止釋放，乙運(yùn)動到Ｏ點(diǎn)和甲相碰并結(jié)為一體(忽略兩微粒之間的庫侖力)。在以后的運(yùn)動中，它們所能達(dá)到的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別為A點(diǎn)和D點(diǎn)，且經(jīng)過P點(diǎn)時速度達(dá)到最大值(重力加速度為g)。

  (1)求勻強(qiáng)電場E；

  (2)求出AB間的電勢差UAB及OB間的電勢差UOB；

  (3)分別求出P、C、D三點(diǎn)到0點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：


四盞燈泡接成如圖電路，a、b燈泡的規(guī)格為“220V 100W”， c、d規(guī)格為“220V 40W”，各個燈泡的實(shí)際功率均沒有超過它的額定功率，則四盞燈泡實(shí)際功率大小順序是

A．Pd＞Pa＞Pc＞Pb

B．Pd＞Pa＞Pb＞Pc

C．Pa＞Pd＞Pb＞Pc

D．Pa＞Pd＞Pc＞Pb

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列關(guān)于簡諧振動的說法正確的是    (    )

A．位移減小時，加速度減小，速度增大

B．位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同

C．物體運(yùn)動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同

D．水平彈簧振子向左運(yùn)動時，其加速度方向與速度方向相同；向右運(yùn)動時，其加速度方向跟其速度方向相反

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