【題目】如圖所示，豎直平行導(dǎo)軌間距L，導(dǎo)軌頂端接有兩個阻值為R的電阻，其中一電阻兩端與電鍵S相連．導(dǎo)體捧ab與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦．導(dǎo)體棒的電阻為r，質(zhì)量為m，導(dǎo)軌的電阻不計，整個裝置處在與軌道平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．設(shè)導(dǎo)軌足夠長，重力加速度為g，不計空氣阻力．現(xiàn)將導(dǎo)體棒由靜止釋放．

（1）計算導(dǎo)體棒的最終速度；

（2）經(jīng)過足夠長的時間后閉合電鍵S，分析并說明S閉合前后，回路中的最終電流如何變化；

（3）經(jīng)過足夠長的時間后閉合電鍵S，畫出S閉合后導(dǎo)體棒速度-時間圖像的大致圖線，并求出速度和加速度的變化區(qū)間．

【答案】（1）（2）見解析；（3）從到0

【解析】（1）導(dǎo)體棒最終勻速運(yùn)動，合力為0．安培力大小等于重力大小

根據(jù)平衡條件有：

解得

（2）S閉合前后，導(dǎo)體棒最終做勻速直線運(yùn)動，合力為0．

以導(dǎo)體棒為對象，有mg=BImL

即

與電路電阻無關(guān)，故最終電流不變．

（3）速度-時間圖像大致如圖；

．

S閉合前，導(dǎo)體棒最終勻速運(yùn)動的速度為

S閉合后，電路的電阻減小，導(dǎo)體棒最終勻速運(yùn)動的速度為

速度的變化區(qū)間為：從到

S閉合瞬間，由于電阻突然減小，導(dǎo)體棒受到的安培力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律有

即

（方向豎直向上）

導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動，經(jīng)過足夠長時間后，最終勻速運(yùn)動，加速度為0．加速度的變化區(qū)間為：從到0

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，質(zhì)量均為m的A、B兩物塊與勁度系數(shù)為k的輕彈簧兩端相連，置于足夠長、傾角為30°的斜面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊A下表面光滑，物塊B與斜面間的最大靜摩擦力為f，重力加速度為g，現(xiàn)給物塊A施加沿斜面向上的恒力，使A、B兩物塊先后開始運(yùn)動，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則（ ）

A. 當(dāng)物塊B剛開始運(yùn)動時，彈簧伸長量最大

B. 在物塊B開始運(yùn)動前，物塊A可能一直做加速運(yùn)動

C. 物塊A沿斜面向上運(yùn)動距離為 時，速度達(dá)到最大

D. 當(dāng)物塊A沿斜面向上運(yùn)動距離為 時，物塊B開始運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，K1、K2閉合時，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的液滴，靜止在電容器的A、B兩平行金屬板間．現(xiàn)保持K1閉合，將K2斷開，然后將B板向下平移到圖中虛線位置，則下列說法正確的是(　　)

A. 電容器的電容減小

B. A板電勢比電路中Q點電勢高

C. 液滴將向下運(yùn)動

D. 液滴的電勢能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中：

（1）部分實驗步驟如下，請完成有關(guān)內(nèi)容：

A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細(xì)線．

B．在其中一根細(xì)線上掛上5 個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄_________、細(xì)線的方向和鉤碼的個數(shù)．

C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B 、C的位置，使______，并記錄_______、______．

（2）如果力的平行四邊形定則得到驗證，那么圖乙中_________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個矩形導(dǎo)線框abcd全部處于水平向右的勻強(qiáng)磁場中，繞一豎直固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，ad邊水平向右。導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動過程中磁通量的最大值為Φm產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值為E，則( )

A. 導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動的周期為

B. 當(dāng)穿過導(dǎo)線框的磁通量為零時，線框的電流方向發(fā)生改變

C. 當(dāng)導(dǎo)線框的磁通量為零時，導(dǎo)線框磁通量的變化率為E

D. 從磁通量最大的位置開始計時，導(dǎo)線框產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的瞬時值為Esin（)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地面上，物體A、B疊放在斜面體上，物體B受沿斜面向上的力F作用沿斜面勻速上滑，A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ，μ<tanθ，且A、B質(zhì)量均為m，則(　　)

A. A、B保持相對靜止

B. 地面對斜面體的摩擦力等于

C. 地面受到的壓力等于(M＋2m)g

D. B與斜面間的動摩擦因數(shù)為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量分別為m1和m2的小車A和小車B放在水平面上，小車A的右端連著一根水平的輕彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)．小車B從右面以某一初速度駛來，與輕彈簧相碰，之后，小車A獲得的最大速度為v.若不計摩擦和相互作用過程中的機(jī)械能損失．

(1)求小車B的初速度大�。�

(2)如果將兩小車A、B的質(zhì)量都增大到原來的2倍，再讓小車B與靜止的小車A相碰，要使A、B兩小車相互作用過程中彈簧的最大壓縮量保持不變，小車B的初速度大小又是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某課外活動小組用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實驗．圖中A為小車，質(zhì)量為m1，連接在小車后面的紙帶穿過電火花計時器B，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪C的足夠長的木板上，物塊P的質(zhì)量為m2，D為彈簧測力計，實驗時改變P的質(zhì)量，讀出對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)F，不計繩子與滑輪間的摩擦．

(1)下列有關(guān)實驗的操作步驟和實驗方法的說法中正確的是________．

A．長木板和A、C間的繩子都必須保持水平

B．電火花計時器應(yīng)用工作電壓為4～6 V的低壓交流電源，實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車

C．長木板的左端應(yīng)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力

D．實驗中P的質(zhì)量m2不必遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量m1，拉力直接由彈簧測力計測得，且始終為m2g

(2)按照正確的方法調(diào)整好實驗裝置后，某同學(xué)改變P的質(zhì)量做了五次實驗，并讀出對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)F和每次實驗中打出的紙帶上第1個點到第10個點的距離L，記錄在下表中．已知電火花計時器所接交流電源的頻率為f.

L/m

0.051

0.099

0.149

0.201

0.250

F/N

1.01

1.99

2.98

4.01

5.00

根據(jù)該同學(xué)的實驗，請在圖乙中作出L隨F變化的圖象_______，如果L－F圖線是一條________，則說明小車的加速度與小車受到的合外力成正比，圖線的斜率的表達(dá)式k＝________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限中有兩個全等的直角三角形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，充滿了方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)， C點坐標(biāo)為（4L，3L），M點為OC的中點。質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子從C點以平行于y軸方向射入磁場Ⅱ中，速度大小為，不計粒子所受重力，粒子運(yùn)動軌跡與磁場區(qū)域相切時認(rèn)為粒子能再次進(jìn)入磁場。

（1）若粒子無法進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ中，求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大小范圍；

（2）若粒子恰好不能從AC邊射出，求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�

（3）若粒子能到達(dá)M點，求區(qū)域Ⅱ磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的所有可能值。

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