【題目】如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌間的距離為L(導(dǎo)軌電阻不計(jì))，左側(cè)接阻值為R的電阻，區(qū)域cdef內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B垂直軌道平面的有界勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為s。一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，從t=0時(shí)刻開始，金屬棒MN受到為水平向右的拉力F作用，從磁場的左側(cè)邊界由靜止開始運(yùn)動，用傳感器測得電阻R兩端的電壓在0~1s內(nèi)變化規(guī)律如圖所示，(已知B=0.5T，L=1m，m=lkg，R=0.3Ω，r=0.2Ω，s=1m，μ=0.01，g取10m/s2)

(1)求金屬棒剛開始運(yùn)動瞬間的加速度。

(2)寫出0~1s內(nèi)拉力F與時(shí)間t的函數(shù)表達(dá)式。

【答案】（1）0.4m/s2（2）（N）（0≤t≤1s)

【解析】

（1）金屬棒做初速度為零的勻加速運(yùn)動，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律以及運(yùn)動公式求解金屬棒剛開始運(yùn)動瞬間的加速度；（2）根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合安培力公式求解0~1s內(nèi)拉力F與時(shí)間t的函數(shù)表達(dá)式。

（1）金屬棒做初速度為零的勻加速運(yùn)動。

故

得m/s2

（2）設(shè)

則有

N

a與t無關(guān)，故 得

（N）（0≤t≤1s)

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】甲、乙兩物體的圖象如圖所示，則下列說法中正確的是

A. 0時(shí)刻乙的速度比甲的速度大

B. 時(shí)刻前乙的加速度比甲的加速度大，后甲的加速度比乙的加速度大

C. 時(shí)刻甲乙兩物體相遇

D. 從0到時(shí)刻乙的位移大于甲的位移

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電阻不計(jì)的軌道MON和PO′Q平行放置，兩軌道的間距L=1m，ON及O′Q與水平面的夾角θ=53°，整個(gè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T�，F(xiàn)將兩根相同的金屬棒ab和cd分別置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直且始終保持良好接觸，兩棒與OO′相距足夠遠(yuǎn)。已知每根棒的質(zhì)量m=1.0kg、電阻R=0.5Ω，棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2。(sin53°=0.8，cos53°=0.6)

(1)使ab棒以v1=5m/s向左勻速運(yùn)動，求釋放cd棒瞬間，cd棒受到安培力的大小和方向，并分析cd棒以后的運(yùn)動情況；

(2)保持ab棒以恒定速度v勻速運(yùn)動，釋放cd棒，穩(wěn)定后cd棒以v2=10m/s的速度沿斜面勻速運(yùn)動，求ab棒的速度v大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則(　　)

A. ΔΦ1＞ΔΦ2，兩次運(yùn)動中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn)

B. ΔΦ1＝ΔΦ2，兩次運(yùn)動中線框中均有沿abcda方向電流出現(xiàn)

C. ΔΦ1＜ΔΦ2，兩次運(yùn)動中線框中均無感應(yīng)電流出現(xiàn)

D. ΔΦ1＜ΔΦ2，兩次運(yùn)動中線框中均有感應(yīng)電流出現(xiàn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究“做功與物體動能改變量的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座水平，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g.

（1）已知遮光條的寬度cm，實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門所用時(shí)間為s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為________m/s.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（2）在本次實(shí)驗(yàn)中為了確保細(xì)線拉力所做的功與鉤碼重力做的功近似相等，則滑塊與遮光條的總質(zhì)量M、鉤碼的質(zhì)量m間應(yīng)滿足________；

（3）本實(shí)驗(yàn)還需要測量的物理量是：__________________________________________________________________(用文字說明并用相應(yīng)的字母表示)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的點(diǎn),距離點(diǎn)5 m 的位置處是一面墻,如圖所示。物塊以10 m/s的初速度從點(diǎn)沿方向運(yùn)動,在與墻壁碰撞前瞬間的速度為8 m/s,碰后以6 m/s 的速度反向運(yùn)動直至靜止。g取10 m/s2

（1）求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)。

（2）若碰撞時(shí)間為0.05 s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小。

（3）求物塊在反向運(yùn)動過程中能滑行的最大位移。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為兩個(gè)底邊和高都是L的等腰三角形，三角形內(nèi)均分布方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一邊長為L、電阻為R的正方形線框置于三角形所在平面內(nèi)，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取逆時(shí)針方向感應(yīng)電流為正，則線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

（1）下下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材：

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺、帶滑輪的長木板、墊塊、

小車和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外，還需要的兩種實(shí)驗(yàn)器材是________。

A．秒表 B．天平（附砝碼） C．直流電源 D．交流電源

（2）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡小車和紙帶運(yùn)動過程中所受的阻力，正確的做法是________。

A．小車放在木板上，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時(shí)沿木板做勻速直線運(yùn)動。

B．小車放在木板上，掛上砂桶，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在砂桶的作用下沿木板做勻速直線運(yùn)動。

C．小車放在木板上，小車后面拴一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時(shí)能拖動紙帶沿木板做勻速直線運(yùn)動。

（3）實(shí)驗(yàn)中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動的拉力，砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是________。

（4）實(shí)驗(yàn)中需要計(jì)算小車的加速度。如圖所示， A、B、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，若相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T，A、B間的距離為x1，B、C間的距離為x2，則小車的加速度a=________。已知T=0.10s，x1=5.90cm，x2=6.46cm，則a=________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（5）某小組在探究“外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量M，分別記錄小車加速度a與其質(zhì)量M的數(shù)據(jù)。在分析處理數(shù)據(jù)時(shí)，該組同學(xué)產(chǎn)生分歧：甲同學(xué)認(rèn)為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以作出小車加速度a與其質(zhì)量M的圖像，如圖13（甲），然后由圖像直接得出a與M成反比。乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該繼續(xù)驗(yàn)證a與其質(zhì)量倒數(shù)是否成正比，并作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)的圖像，如圖（乙）所示。你認(rèn)為____同學(xué)（選填“甲”或“乙”）的方案更合理。

（6）另一小組在研究“質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，通過改變砂的質(zhì)量來改變小車受到的拉力F，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出a－F圖像，如圖所示。發(fā)現(xiàn)圖像不過原點(diǎn)，末端發(fā)生了彎曲，出現(xiàn)這種情況可能的原因是_______。

A．平衡摩擦力時(shí)，木板的傾斜角度過大，且小車質(zhì)量較大

B．平衡摩擦力時(shí)，木板的傾斜角度過大，且砂和砂桶的質(zhì)量較大

C．平衡摩擦力時(shí)，木板的傾斜角度過小，且砂和砂桶的質(zhì)量較大

D．平衡摩擦力時(shí)，木板的傾斜角度過小，且小車質(zhì)量較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2007年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家。某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的曲線如圖甲所示，其中R、R0分別表示有、無磁場時(shí)磁敏電阻的阻值。為檢驗(yàn)其磁敏特性設(shè)計(jì)了圖乙所示電路。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是

A. 閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，伏特表的示數(shù)增大

B. 閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，安培表的示數(shù)增大

C. 閉合開關(guān)S，圖乙中只將磁場方向改為與原來方向相反時(shí)，伏特表的示數(shù)減小

D. 閉合開關(guān)S，圖乙中只將磁場方向改為與原來方向相反時(shí)，安培表的示數(shù)減小

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