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【題目】如圖所示，電阻不計、間距為L的平行金屬導軌固定于水平面上，其左端接有阻值為R的電阻，整個裝置放在磁感應強度為B、方向豎直向上的勻強磁場中。質量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置予導軌上，以水平初速度v0向右運動，金屬棒的位移為x時停下。其在運動過程中始終與導軌垂直且與導軌保持良好接觸。金屬棒與導軌間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g。求：金屬棒在運動過程中

(1)通過金屬棒ab的電流最大值和方向；

(2)加速度的最大值am；

(3)電阻R上產生的焦耳熱QR。

【答案】(1)，電流方向為；(2)；(3)

【解析】

(1)電動勢的最大值為

由閉合電路歐姆定律得

通過導體棒的電流方向為

(2)由牛頓第二定律

安培力大小為，其中

摩擦力大小為

代入得

(3)功能關系得

電阻上產生的熱量為

代入得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面O點左側光滑，O點右側粗糙且足夠長，有10個質量均為m完全相同的小滑塊（可視為質點）用輕細桿相連，相鄰小滑塊間的距離為L，滑塊1恰好位于O點，滑塊2、3……依次沿直線水平向左排開，現將水平恒力F作用于滑塊1，經觀察發(fā)現，在第3個小滑塊進入粗糙地帶后到第4個小滑塊進入粗糙地帶前這一過程中，小滑塊做勻速直線運動，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是

A. 粗糙地帶與滑塊間的動摩擦因數

B. 勻速運動過程中速度大小

C. 第一個滑塊進入粗糙地帶后，第二個滑塊進入前各段輕桿的彈力大小相等

D. 在水平恒力F作用下，10個滑塊全部可以進入粗糙地帶

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點上；a、b帶正電，電荷量均為q，整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中。若三個小球均處于靜止狀態(tài)，則c球的帶電量為（　　）

A.+q B.-q C.+2qD.-2q

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】二極管具有單向導電性，正向導通時電阻幾乎為零，電壓反向時電阻往往很大。某同學想要測出二極管的反向電阻，進行了如下步驟：

步驟一：他先用多用電表歐姆檔進行粗測：將紅、黑表筆分別插入正、負表筆插孔，二極管的兩端分別標記為A和B。將紅表筆接A端，黑表筆接B端時，指針幾乎不偏轉；紅表筆接B端，黑表筆接A端時，指針偏轉角度很大，則為了測量該二極管的反向電阻，應將紅表筆接二極管的___________端（填“A”或“B”）；

步驟二：該同學粗測后得到RD=1490，接著他用如下電路（圖一）進行精確測量：已知電壓表量程0~3V，內阻RV=3k。實驗時，多次調節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數U和相應的電阻箱的電阻R，電源的內阻不計，得到與的關系圖線如下圖（圖二）所示。由圖線可得出：電源電動勢E=___________，二極管的反向電阻=__________；

步驟二中二極管的反向電阻的測量值與真實值相比，結果是___________（填“偏大”、“相等”或“偏小”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，設水車的轉輪以某一較大的角速度ω做勻速圓周運動，輪緣上有兩個水滴A、B同時從同一高度被甩出，并且都落到轉輪右側的水平地面上，假設水滴被甩出的瞬時速度大小與其在輪上運動時相等，速度方向沿轉輪的切線方向，不計空氣阻力。下列判斷中正確的有（ ）

A.兩水滴落到水平地面上的速度相同

B.兩水滴在空中飛行過程中重力做的功相等

C.高度一定，ω越大，兩水滴在空中飛行的時間差△t越大

D.高度一定，ω越大，兩水滴落地點的距離Δx越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示a、b、c、d為勻強電場中的等勢面，一個質量為m電荷量為q（q>0）的粒子在勻強電場中運動。A、B為其運動軌跡上的兩點。已知該粒子在A點的速度大小為v1，在B點的速度大小為v2，方向與等勢面平行。A、B連線長為L，連線與等勢面間的夾角為θ，不計粒子受到的重力，則（　�。�

A.v1小于v2

B.等勢面b的電勢比等勢面c的電勢低

C.粒子從A運動到B所用時間為

D.勻強電場的電場強度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空室內存在寬度為d=8cm的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B=0.332T，磁場方向垂直于紙面向里；ab、cd足夠長，cd為厚度不計的金箔，金箔右側有一勻強電場區(qū)域，電場強度E=3.32×105N/C；方向與金箔成角。緊挨邊界ab放一點狀α粒子放射源S，可沿紙面向各個方向均勻放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的質量m=6.64×10－27kg，電荷量q=3.2×10－19C，初速度v=3.2×106m/s。重力不計，（sin°=0.6，cos =0.8）求：

(1)金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度L；

(2)設打在金箔上d端離cd中心最遠的α粒子穿出金箔進入電場，在電場中運動通過N點，SN⊥ab且SN=40cm，則此α粒子從金箔上穿出時，損失的動能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在電磁感應現象中，感應電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種。產生感應電動勢的那部分導體就相當于“電源”，在“電源”內部非靜電力做功將其它形式的能轉化為電能。

(1)利用圖甲所示的電路可以產生動生電動勢。設勻強磁場的磁感應強度為B，金屬棒ab的長度為L，在外力作用下以速度v水平向右勻速運動。此時金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力f1即為“電源”內部的非靜電力。設電子的電荷量為e，求電子從棒的一端運動到另一端的過程中f1做的功。

(2)均勻變化的磁場會在空間激發(fā)感生電場，該電場為渦旋電場，其電場線是一系列同心圓，單個圓上的電場強度大小處處相等，如圖乙所示。在某均勻變化的磁場中，將一個半徑為r的金屬圓環(huán)置于相同半徑的電場線位置處。從圓環(huán)的兩端點a、b引出兩根導線，與阻值為R的電阻和內阻不計的電流表串接起來，如圖丙所示。金屬圓環(huán)的電阻為R0，圓環(huán)兩端點a、b間的距離可忽略不計，除金屬圓環(huán)外其他部分均在磁場外。此時金屬圓環(huán)中的自由電子受到的感生電場力F即為非靜電力。若電路中電流表顯示的示數為I，電子的電荷量為e，求∶

a.金屬環(huán)中感應電動勢E感大��；

b.金屬圓環(huán)中自由電子受到的感生電場力F的大小。

(3)直流電動機的工作原理可以簡化為如圖丁所示的情景。在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內，相距為L，電阻不計。電阻為R的金屬桿ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道端點MP間接有內阻不計、電動勢為E的直流電源。桿ab的中點O用水平繩系一個靜置在地面上、質量為m的物塊，最初細繩處于伸直狀態(tài)（細繩足夠長）。閉合電鍵S后，桿ab拉著物塊由靜止開始做加速運動。由于桿ab切割磁感線，因而產生感應電動勢E'，且E'同電路中的電流方向相反，稱為反電動勢，這時電路中的總電動勢等于直流電源電動勢E和反電動勢E'之差。

a.請分析桿ab在加速的過程中所受安培力F如何變化，并求桿的最終速度vm；

b.當電路中的電流為I時，請證明電源的電能轉化為機械能的功率為。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】半導體指紋傳感器，多用于手機、電腦、汽車等設備的安全識別，如圖所示。傳感器半導體基板上有大量金屬顆粒，基板上的每一點都是小極板，其外表面絕緣。當手指的指紋一面與絕緣表面接觸時，由于指紋凹凸不平，凸點處與凹點處分別與半導體基板上的小極板形成正對面積相同的電容器，使每個電容器的電壓保持不變，對每個電容器的放電電流進行測量，即可采集指紋。指紋采集過程中，下列說法正確的是（　　）

A.指紋的凹點處與小極板距離遠，電容大

B.指紋的凸點處與小極板距離近，電容小

C.手指擠壓絕緣表面，電容器兩極間的距離減小，電容器帶電量增大

D.手指擠壓絕緣表面，電容器兩極間的距離減小，電容器帶電量減小

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