【題目】如圖所示，aegik-bfhjl是兩平行閉合導(dǎo)軌，間距L=1m,aefb部分傾斜其中與水平面夾角θ=370,eflk部分水平。其中hj和gi段為絕緣材料(電阻視為無(wú)窮大)，kl段電阻R=5Ω，其余電阻均不計(jì)，ab之間接有電容量C=0.1F的電容器；fh和eg段摩擦因素u=0.4,其余段均光滑。L1=5m,L2=2m,L3未知，eflk平面和地面相距h2=5m.在斜面和平面上均有垂直向上的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B2=1T現(xiàn)有一根電阻不計(jì)的金屬棒cd,質(zhì)量m=0.1kg,從離平面軌道高h1=3.6m處自由釋放，最后從kl出拋出，落地點(diǎn)距kl水平距離為2m.(重力加速度g=10m/s2)（注意，由于在電阻為零時(shí)電磁感應(yīng)電路中會(huì)有電磁波的輻射，所以本題并不能用能量關(guān)系來(lái)求解）求：

（1）若物體下滑過(guò)程中某時(shí)刻加速度為a，試推導(dǎo)安培力的表達(dá)式

（2）棒到達(dá)ef處的速度大小

（3）棒到達(dá)ij處的速度大小

（4）L3的大小為多少

（5）整個(gè)過(guò)程中kl棒的焦耳熱為多少？

【答案】(1) CB2L2a (2) 6m/s (3) 4m/s (4) 1m (5) 0.6J

【解析】(1) I=△q/△t △q=C△U △U=BL△v

故I=CBL△v/△t=CBLa

F安=BIL=CB2L2a

(2) cd棒沿傾斜軌道下滑過(guò)程中分析

mgsinθ- F安=ma1

即mgsinθ- CB2L2a1=ma1

解得a1=3m/s2

而x1=h/sinθ=6m

2 a1 x1=v12-0

解得：V1=6m/s

(3) 棒在L1段運(yùn)動(dòng)

umg- F安=ma2

umg- CB2L2a2= ma2

a2=2 m/s2

而2a2L1= v12- v22

v2=4m/s

(4) 棒做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程

豎直方向：h2=gt2/2 t=1s

水平方向；X=v3t v3=2m/s

對(duì)棒在L3段運(yùn)用動(dòng)量定理

B2L2L3/R=m v2-m v3

解得L3=1m

(5) 對(duì)棒在L3段運(yùn)用能量守恒

Q=mv22/2- mv32/2=0.6J

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：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的U形框架寬度是L＝0.5 m，電阻忽略不計(jì)，其所在平面與水平面成θ＝37°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量為m＝0.2 kg，有效電阻R＝2 Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始沿框架下滑到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體棒截面的電荷量為Q＝2 C．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：

(1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大��；

(2)導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始下滑到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程中導(dǎo)體棒的有效電阻消耗的電功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲,利用恒速滴液瓶(每隔相同時(shí)間從玻璃管口演下一個(gè)液滴)和頻閃光源來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)頻閃光源的頻率和恒速液滴的率,使兩者恰好相等,屏幕上就會(huì)出現(xiàn)“痕滴不動(dòng)”的影點(diǎn),設(shè)此時(shí)頻閃光源的頻率為f。某次實(shí)驗(yàn)的影點(diǎn)位置如圖乙所示,相鄰影點(diǎn)間的距離分別為h1、h2、h3和h4

(1)圖乙中相鄰影點(diǎn)間的時(shí)間間隔為______,自上而下第二個(gè)影點(diǎn)瞬時(shí)速度的表達(dá)式為v=________。

(2)由逐差法可得液滴下落加連度的表達(dá)式為a=_______________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖．若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 三個(gè)粒子都帶正電荷

B. c粒子速率最小

C. c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短

D. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta =Tb =Tc

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列有關(guān)自然現(xiàn)象說(shuō)法正確的是（______）

A.荷葉上的露珠幾乎呈球形是由于表面張力的作用

B.溫度相同的氫氣和氧氣，它們分子的平均速率不同

C.空氣泡從恒溫水中升起，應(yīng)該放出熱量

D.空調(diào)制冷說(shuō)明熱量可以自發(fā)地由低溫物體傳向高溫物體。

E.由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的方式不同而成為不同的晶體

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：

(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲，由圖可知其長(zhǎng)度L=_____________mm；

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑D=_____________mm；

(3)用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為_________ 。

(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：

待測(cè)圓柱體電阻R

直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）

開(kāi)關(guān)S 導(dǎo)線若干

電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）

電流表A2（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）

電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）

電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）

滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）

滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A）

電流表選擇_________，電壓表選擇_________，滑動(dòng)變阻器選擇________。

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)诳蛑挟?huà)出測(cè)量的電路圖____________，并連接實(shí)物圖_____________。

(5)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等，若已知伏安法測(cè)電阻電路中電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則用此法測(cè)出該圓柱體材料的電阻率ρ＝________．（不要求計(jì)算，用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能EP隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是對(duì)稱(chēng)的曲線，x2～段是直線，則下列說(shuō)法正確的是

A. 處電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B. 、、處電勢(shì)、、的關(guān)系為＞＞

C. 粒子在～段速度v隨x均勻減小

D. ～段是勻強(qiáng)電場(chǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】研究性學(xué)習(xí)小組在測(cè)量某內(nèi)阻較小的電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)．利用了如下實(shí)驗(yàn)器材：電壓表，電阻箱，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．

（1）用筆畫(huà)代替導(dǎo)線，請(qǐng)將圖甲中器材連接成實(shí)驗(yàn)電路；

（2）利用你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案連接好電路，在閉合開(kāi)關(guān)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)注意________________；

（3）某同學(xué)正確操作，閉合開(kāi)關(guān)，逐次改變電阻箱接入電路的阻值R，讀取與R對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的值，數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上（如圖乙）作出U-圖線．

U/V

2.50

2.40

2.30

2.20

2.10

2.00

/A

0.12

0.30

0.50

0.78

0.80

1.00

（4）根據(jù)（3）中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線可以得出該電池組電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值E=________V，內(nèi)電阻測(cè)量值r =________Ω．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電解槽A和電爐B并聯(lián)后接到電源上，電源內(nèi)阻r =1Ω，電爐電阻R=19Ω，電解槽電阻r'=0.5Ω。當(dāng)Sl閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電爐消耗功率為304W；S1、S2都閉合時(shí)，電爐消耗功率為171W（電爐電阻可看作不變）。試求：

(1)電源的電動(dòng)勢(shì)；

(2)Sl、S2閉合時(shí)，流過(guò)電解槽的電流大��；

(3)Sl、S2閉合時(shí)，電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率。

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同步練習(xí)冊(cè)答案