【題目】如圖所示，在坐標(biāo)平面內(nèi)存在的勻強(qiáng)磁場， 與為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，其中滿足曲線方程， 為導(dǎo)軌的最右端，導(dǎo)軌與相交處的點和點分別接有體積可忽略的定值電阻和，其、．現(xiàn)有一足夠長、質(zhì)量的金屬棒在豎直向上的外力作用下，以的速度向上勻速運動，設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，除電阻、外其余電阻不計， 取，求：

（）金屬棒在導(dǎo)軌上運動時感應(yīng)電流的最大值．

（）外力的最大值．

（）金屬棒滑過導(dǎo)軌段，外力做功是多少．

【答案】（）．（）．（）．

【解析】（）金屬棒沿導(dǎo)軌豎直向上運動，進(jìn)入磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢．當(dāng)金屬棒勻速運動到點時，電路中感應(yīng)電動勢最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大．

金屬棒接入電路的有效長度為導(dǎo)軌形狀滿足的曲線方程中的值．

因此接入電路的金屬棒的有效長度為．

．

　．

　．

．

（）金屬棒勻速運動中受重力、安培力、外力作用，

計算得．

計算得．

（）金屬棒滑過導(dǎo)軌段過程中，由能量守恒可知，外力做的功等于金屬棒獲得的機(jī)械能（動能重力勢能）和導(dǎo)軌產(chǎn)生的熱能之和．

金屬棒滑到段時，金屬棒的機(jī)械能為：

．

金屬棒在運動過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢．

有效值為．

金屬棒滑過導(dǎo)軌段的時間為，

　 ．

計算得出： ．

滑過段產(chǎn)生的熱量： ．

計算得出： ．

則，外力做的功．

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】如圖所示，一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在時刻波傳播到處的質(zhì)點．在時刻， 處的質(zhì)點第一次運動到負(fù)方向最大位移處，則（ ）

A. 質(zhì)點開始振動時的運動方向沿軸負(fù)方向

B. 該簡諧橫波的波速等于

C. 在時間內(nèi)，質(zhì)點通過的路程為

D. 在時刻，這列波剛好傳播到位于處的質(zhì)點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北斗導(dǎo)航已經(jīng)應(yīng)用于多種手機(jī)，如圖所示，導(dǎo)航系統(tǒng)的一顆衛(wèi)星原來在較低的橢圓軌道Ⅱ上飛行，到達(dá)A點時轉(zhuǎn)移到圓軌道Ⅰ上．若圓軌道Ⅰ離地球表面的高度為h1，橢圓軌道Ⅱ近地點離地球表面的高度為h2．地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，則下列說法不正確的是

A. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能

B. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的運行速率

C. 若衛(wèi)星在圓軌道Ⅰ上運行的周期是T1，則衛(wèi)星在軌道Ⅱ的時間

D. 若“天宮一號”沿軌道Ⅱ運行經(jīng)過A點的速度為vA，則“天宮一號”運行到B點的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，需測量一個標(biāo)有“， ”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流．現(xiàn)有如下器材：

直流電源（電動勢，內(nèi)阻不計） 電流表（量程，內(nèi)阻約）

電流表（量程，內(nèi)阻約） 電壓表（量程，內(nèi)阻約）

電壓表（量程，內(nèi)阻約）

滑動變阻器（阻值，額定電流）

滑動變阻器（阻值，額定電流）

（）在該實驗中，需要盡可能精確測量，電流表應(yīng)選擇__________（選填“”或“”），電壓表應(yīng)選擇__________（選填“”或“”），滑動變阻器應(yīng)選擇__________（選填“”或“”）．

（）請在圖中方框中完成實驗的電路圖．

（）該同學(xué)正確連接電路后檢查所有元器件都完好，進(jìn)行測量．根絕所選儀器和實驗電路，實驗中小燈泡電阻的測量值__________真實值（填“大于”，“等于”或“小于”），這種誤差屬于__________（“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）．

（）下圖是學(xué)習(xí)小組在實驗中根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線．若將兩個該燈泡并聯(lián)后，直接接在題中提供的電源兩端，請估算該小燈泡的實際功率__________ （保留兩位有效數(shù)字）．（若需作圖，可直接畫在圖中）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示的實驗裝置，可用于探究力對靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系。

（1）實驗中，小車受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力，下面操作正確的是____。

A．放開小車，小車能夠勻速下滑即可

B．放開拖著紙帶的小車，小車能夠自由下滑即可

C．放開拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可

（2）關(guān)于橡皮筋做功，下列說法正確的是_____。

A．橡皮筋做的功可以直接測量

B．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加

C．橡皮筋在小車運動的全程中始終做功

（3）在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的____（選填“AF”或“HK”）部分進(jìn)行測量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為的物塊（可看作質(zhì)點），開始放在長木板的左端， 的質(zhì)量為，可在水平面上無摩擦滑動，兩端各有一豎直擋板、，現(xiàn)、以相同的速度向左運動并與擋板發(fā)生碰撞．每次只要與碰后其速度立即變?yōu)?/span>，但不與粘接； 與碰后沒有能量損失，碰后將接著返回向板運動，且在每次與板碰撞之前， 、均能達(dá)到共同速度并且立即被鎖定，讓其二者一起向板運動，與板碰撞后、一并原速反向，并且立即解除鎖定． 、之間動摩擦因數(shù)． 取．回答下列問題：

（）在與板發(fā)生第一次碰撞之前， 的共同速度是多少？ 相對于向右滑行距離是多少．

（）通過計算， 與擋板能否發(fā)生第二次碰撞．

（）和最終停止在何處？ 在上一共通過了多少路程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，ab為磁場邊界，在ab的右側(cè)存在一個足夠大的勻強(qiáng)磁場，t=0時刻磁場方向垂直于豎直圓環(huán)平面向里，用一根橫截面積為S電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成兩個半徑分別為r和2r的圓環(huán)1和圓環(huán)2，讓圓環(huán)的直徑與邊界重合。磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，則0-t1時間內(nèi)( )

A. 兩圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向為逆時針

B. 兩圓環(huán)一直具有擴(kuò)張的趨勢

C. 環(huán)1和環(huán)2中感應(yīng)電流的大小之比為1:2

D. 環(huán)1和環(huán)2中的電功率之比為1:4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根間距L=1.0m、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=2.0Ω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=1.0N，導(dǎo)體棒電阻為r=1.0Ω，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)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）拉力F的大��；

（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小；

（3）若ef棒由開始運動6.9m時，速度達(dá)到3m/s，求此過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，△MNP的區(qū)域內(nèi)存在垂直于XOY平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，已知M（-8l，0）、N（8l，0），∠PMN=∠PNM=30°，PM、PN邊界無阻礙，坐標(biāo)系的第三象限存在一個沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場E，第四象限存在一個眼x軸正方向的勻強(qiáng)電場E，電場強(qiáng)度均為，在MN的正下方垂直于y軸處放置一個熒光屏，與y軸交于O點，已知Q（0，-3l），一系列電子以相同的速度從MN的直線區(qū)域內(nèi)任意位置沿y軸正方向射入磁場，已知由坐標(biāo)原點O發(fā)射的電子，從點（-2l，0）處進(jìn)入電場，忽略電子間的相互影響，不計重力，求：

（1）電子的荷質(zhì)比；

（2）電子打在熒光屏上的長度；

（3）討論電子能否垂直打在熒光屏上，若能，請分析這些電子進(jìn)入磁場時的橫坐標(biāo)，若不能，請分析原因。

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