19．如圖甲所示，兩根間距L=1m、電阻不計的足夠長平行金屬導(dǎo)軌ab、cd水平放置，一端與阻值R=2Ω的電阻相連．質(zhì)量m=0.2kg的導(dǎo)體棒ef在恒定外力F作用下由靜止開始運動，已知導(dǎo)體棒與兩根導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為f=1N，導(dǎo)體棒電阻為r=1Ω，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場B中，導(dǎo)體棒運動過程中加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示（取g=10m/s2）．求：

（1）恒定外力F
（2）磁場的磁感應(yīng)強度B．

分析 由圖可知：導(dǎo)體棒開始運動時加速度a1=5m/s2，初速度v0=0，導(dǎo)體棒中無電流．當導(dǎo)體棒的加速度a=0時，開始以v=3m/s做勻速運動，根據(jù)牛頓運動定律列方程求解即可；

解答 解：由圖可知：導(dǎo)體棒開始運動時加速度a1=5m/s2，初速度v0=0，導(dǎo)體棒中無電流．
由牛頓第二定律知：F-f=ma1
解得：F=2N
由圖可知：當導(dǎo)體棒的加速度a=0時，開始以v=3m/s做勻速運動
此時有：F-f-F安=0
解④⑦得：B=$\sqrt{\frac{（F-f）（R+r）}{v{L}^{2}}}$
帶入數(shù)據(jù)解得：B=1T
答：（1）恒定外力F為2N．
（2）磁場的磁感應(yīng)強度B為1T．

點評 本題是一道電磁感應(yīng)與電路、運動學(xué)相結(jié)合的綜合題，分析清楚棒的運動過程、由圖象找出某時刻所對應(yīng)的電流、應(yīng)用相關(guān)知識，是正確解題的關(guān)鍵．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．一個物體沿直線運動，從t=0時刻開始，物體的$\frac{x}{t}$-t的圖象如圖所示，圖線與橫、縱坐標軸的交點分別為-1s和0.5m/s，由此可知（　�。�
A．物體做速度大小為0.5 m/s的勻速直線運動
B．物體做變加速直線運動
C．物體做勻加速運動，加速度的大小為0.5 m/s2
D．物體做勻加速運動，初速度大小為0.5 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，折射率n=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方，其平面AB與MN的距離h=10cm．一束單色光沿圖示方向射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點．現(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點順時針轉(zhuǎn)動，求光屏上的折射光線光點距O′點的最遠距離，此時玻璃磚轉(zhuǎn)過的角度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖甲所示，T為理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)比為10：1，副線圈所接電路中，電壓表V1、V2和電流表A1、A2都為理想電表，電阻R1=2Ω，R2=6Ω，R3的最大阻值為12Ω，原線圈兩端加上如圖乙所示的電壓．在R3的滑片自最下端滑動到最上端的過程中，以下說法正確的是（　�。�
A．電壓表V1的示數(shù)與電流表A1的示數(shù)的乘積先增大后減小
B．電壓表V2的示數(shù)為20$\sqrt{2}$V
C．副圈兩端電壓的瞬時值表達式為u1=20$\sqrt{2}$sin（100πt）V
D．電壓表V1的示數(shù)增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．某水上游樂場舉辦了一場趣味水上比賽．如圖所示，質(zhì)量m=50kg的參賽者（可視為質(zhì)點），在河岸上A點緊握一根長L=5.0m的不可伸長的輕繩，輕繩另一端系在距離水面高H=10.0m的O點，此時輕繩與豎直方向的夾角為θ=37°，C點是位于O點正下方水面上的一點，距離C點x=4.8m處的D點固定著一只救生圈，O、A、C、D各點均在同一豎直面內(nèi)．若參賽者抓緊繩端點，從臺階上A點沿垂直于輕繩斜向下以一定的初速度躍出，當擺到O點正下方的B點時松開手，此后恰能落在救生圈內(nèi)．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，$\sqrt{12.96}$=3.6，g=10m/s2）
（1）求參賽者經(jīng)過B點時速度的大小v；
（2）參賽者從臺階上A點躍出時的動能Ek為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步．下列表述符合物理學(xué)史實的是（　�。�
A．普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論
B．愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，提出了光子說
C．盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的
E．玻爾大膽提出假設(shè)，認為實物粒子也具有波動性

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示．輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細線，細線繞過光滑的定滑輪與物體B相連．開始時用手托住B，讓細線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度．下列有關(guān)該過程的分析正確的是（　�。�
A．B物體的動能增加量小于B物體重力勢能的減少量
B．B物體機械能的減少量等于彈簧的彈性勢能的增加量
C．細線拉力對A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量
D．合力對A先做正功后做負功

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．下列說法正確的是（　　）
A．${\;}_{15}^{30}$P→${\;}_{14}^{30}$Si+${\;}_{1}^{0}$e是一種核裂變反應(yīng)
B．核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量一定來自輕核聚變
C．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)
D．盧瑟福為解釋α粒子散射實驗現(xiàn)象提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖，質(zhì)量為M的絕熱活塞把一定質(zhì)量的理想氣體密封在豎直放置的絕熱氣缸內(nèi)．活塞可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動．現(xiàn)通過電熱絲對理想氣體十分緩慢地加熱．設(shè)氣缸處在大氣中，大氣壓強恒定．經(jīng)過一段較長時間后，下列說法正確的（　�。�
A．氣缸中氣體的壓強比加熱前要大
B．氣缸中氣體的壓強保持不變
C．氣缸中氣體的體積比加熱前要少
D．氣缸中氣體的內(nèi)能可能和加熱前一樣大

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