【題目】如圖，間距L=0.5m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，左端接有R=3Ω的定值電阻，質(zhì)量m=2kg、電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒MN靜止在導(dǎo)軌上的x=0處，有一方向豎直向下的磁場(chǎng)僅存在于導(dǎo)體棒的右側(cè)，現(xiàn)給導(dǎo)體棒一水平向右的拉力，使導(dǎo)體棒以加速度a=1m/s2沿x軸勻加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，其余電阻不計(jì)，求：

(1)若磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到x=2m處時(shí)撤掉拉力，求此時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電壓及此后電阻R上產(chǎn)生的熱量；

(2)若磁場(chǎng)為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系為B=2x，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到x=2m時(shí)，求此時(shí)拉力大小。

【答案】(1)0.6V；2.4J；(2)3.6N

【解析】

(1)設(shè)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到x=2m處時(shí)速度為v，則有

此時(shí)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

導(dǎo)體棒兩端的電壓為

聯(lián)立解得

撤去拉力后，由能量守恒定律得：回路中產(chǎn)生的總熱量為

電阻R上產(chǎn)生的熱量為

解得

(2)由題意有

對(duì)導(dǎo)體棒分析，由牛頓第二定律得

聯(lián)立解得

練習(xí)冊(cè)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，U形管兩臂粗細(xì)不等，開口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為11cm。現(xiàn)在開口端用小活塞封住，并緩慢推動(dòng)活塞，使兩管液面相平，推動(dòng)過程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：

①粗管中氣體的最終壓強(qiáng)；

②活塞推動(dòng)的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平虛線MN、PQ之間有垂直于紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩虛線間的距離為H，質(zhì)量為m、電阻為R邊長(zhǎng)為L的正方形金屬線框abcd在磁場(chǎng)上方某一高度處由靜止釋放線框在向下運(yùn)動(dòng)過程中始終在豎直平面內(nèi)，ab邊始終水平，結(jié)果線框恰好能勻速進(jìn)入磁場(chǎng)線框有一半出磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為零，已知L<H，重力加速度為g，求：

(1)線框開始釋放時(shí)ab邊離虛線MN的距離；

(2)線框進(jìn)磁場(chǎng)過程中通過線框截面的電量q及線框穿過磁場(chǎng)過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)線框穿過磁場(chǎng)所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，現(xiàn)有一束平行單色光垂直入射到一半徑為R的玻璃半球的底面上，O點(diǎn)是半球的球心，虛線OO′是過球心O與半球底面垂直的直線，已知光速為c，玻璃對(duì)該色光的折射率為。

①底面上多大區(qū)域面積的入射光線能夠直接從球面射出?

②某入射光線從距離虛線OO′為0.5R處入射，經(jīng)球面折射后與OO′有交點(diǎn)，求該光線從進(jìn)入半球到該交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)平行的導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌的左側(cè)接一個(gè)阻值為R的定值電阻，兩導(dǎo)軌之間的距離為L.導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上.一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直于兩導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。導(dǎo)體棒ab在水平外力F作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)了x后，速度達(dá)到最大，重力加速度為g，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。則（　�。�

A.導(dǎo)體棒ab的電流方向由a到b

B.導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的最大速度為

C.當(dāng)導(dǎo)體棒ab的速度為v0（v0小于最大速度）時(shí)，導(dǎo)體棒ab的加速度為

D.導(dǎo)體棒ab由靜止達(dá)到最大速度的過程中，ab棒獲得的動(dòng)能為Ek，則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩豎直極板之間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩極板之間的電勢(shì)差為U，左側(cè)電勢(shì)高、右側(cè)電勢(shì)低，兩極板間的距離為d。一不計(jì)重力質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子P從靠近左極板的位置由靜止釋放，帶電粒子經(jīng)過加速后從右側(cè)極板間的狹縫進(jìn)入正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域ABCD。勻強(qiáng)磁場(chǎng)ABCD區(qū)域的AC連線豎直，BD連線水平，正方形ABCD的邊長(zhǎng)為L。

(1)如果帶電粒子從A點(diǎn)離開磁場(chǎng)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？

(2)如果帶電粒子從AB邊離開，且離開磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與AB邊垂直，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？粒子離開磁場(chǎng)的位置到B點(diǎn)的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)以直線AB為分界線，上半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。下半圓內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知，圓的半徑為R。在磁場(chǎng)左側(cè)有一粒子水平加速器，質(zhì)量為m，電量大小為q的粒子在極板M右側(cè)附近，由靜止釋放，在電場(chǎng)力的作用下加速，以一定的速度沿直線CD射入磁場(chǎng)，直線CD與直徑AB距離為0.6R。粒子在AB上方磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后，恰能垂直直徑AB進(jìn)入下面的磁場(chǎng)，之后在AB下方磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后恰好從O點(diǎn)進(jìn)入AB上方的磁場(chǎng)。帶電粒子的重力不計(jì)。則

A.帶電粒子帶負(fù)電

B.加速電場(chǎng)的電壓為

C.粒子進(jìn)入AB下方磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)半徑為0.1R

D.AB下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為上方磁場(chǎng)的3倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)定一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。已知待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)約為5V，可用的實(shí)驗(yàn)器材有：

待測(cè)電源；

電壓表V1（量程0～3V；內(nèi)阻約為3kΩ）；

電壓表V2（量程0～6V；內(nèi)阻約為6kΩ）；

定值電阻R1（阻值2.0Ω）；

滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～20.0Ω）；

開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。

（1）實(shí)驗(yàn)小組的某同學(xué)利用以上器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，M、N是電壓表，P、Q分別是定值電阻R1或滑動(dòng)變阻器R2，則P應(yīng)是_________（選填“R1”或“R2”）。

（2）按照電路將器材連接好，先將滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)到最大值，閉合開關(guān)S，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，依次記錄M、N的示數(shù)UM、UN。

（3）根據(jù)UM、UN數(shù)據(jù)作出如圖乙所示的關(guān)系圖像，由圖像得到電源的電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=_________Ω。（均保留2位有效數(shù)字）

（4）由圖像得到的電源的電動(dòng)勢(shì)值_________（選填“大于”、“小于”、“等于”）實(shí)際值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑水平臺(tái)面M距地面高h=0.80m，平臺(tái)右端緊接長(zhǎng)度L=5.4m的水平傳送帶NP，A、B兩滑塊的質(zhì)量分別為mA=4kg、mB=2kg，滑塊之間壓著一條輕彈簧(不與兩滑塊栓接)并用一根細(xì)線鎖定，兩者一起在平臺(tái)上以速度v=1m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)；突然，滑塊間的細(xì)線瞬間斷裂，兩滑塊與彈簧脫離，之后A繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，并在靜止的傳送帶上滑行了1.8m，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，g=10m/s2，求：

(1)細(xì)線斷裂瞬間彈簧釋放的彈性勢(shì)能EP；

(2)若在滑塊A沖到傳送帶時(shí)傳送帶立即以速度v1=1m/s逆時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，求滑塊A與傳送帶系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q；

(3)若在滑塊A沖到傳送帶時(shí)傳送帶立即以速度v2順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，試討論滑塊A運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x與v2的關(guān)系?(傳送帶兩端的輪子半徑足夠小)

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