【題目】如圖所示，一對(duì)平行的粗糙金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面上，導(dǎo)軌間距L=0.2m，左端接有阻值R=0.3的電阻，右側(cè)平滑連接一對(duì)彎曲的光滑軌道。水平導(dǎo)軌的整個(gè)區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0T。一根質(zhì)量m=0.4kg，電阻r=0.1的金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上，在水平向右的恒力F作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒通過(guò)位移x=9m時(shí)離開(kāi)磁場(chǎng)，在離開(kāi)磁場(chǎng)前已達(dá)到最大速度。當(dāng)金屬棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)撤去外力F，接著金屬棒沿彎曲軌道上升到最大高度h=0.8m處。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與軌道垂直且與軌道保持良好接觸，取g =10m/s2。求：

（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)的最大速率v ；

（2）金屬棒在磁場(chǎng)中速度為時(shí)的加速度大��；

（3）金屬棒在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1) (2) 2m/s2（3）

【解析】(1)金屬棒從出磁場(chǎng)到達(dá)彎曲軌道最高點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，

解得：

(2) 金屬棒在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)回路中的電流為I，

則

由平衡條件可得 ：

金屬棒速度為時(shí)，設(shè)回路中的電流為，則

由牛頓第二定律得

解得 a ＝ 2m/s2

（3）設(shè)金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，

根據(jù)功能關(guān)系：

則電阻R上的焦耳熱：

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明k=，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱(chēng)之為楊氏模量。用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的勁度系數(shù)k的值。下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄。

拉力F/N

5

10

15

20

25

伸長(zhǎng)量x/cm

1.6

3.2

4.7

6.4

8.0

（1）在國(guó)際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是________。

A．N B．m C．N/m D．Pa

（2）請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)做出F–x圖象。由圖象求得該橡皮筋的勁度系數(shù)為_(kāi)______N/m（保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】目前，環(huán)境污染已非常嚴(yán)重，瓶裝純凈水已經(jīng)占領(lǐng)柜臺(tái)．再?lài)?yán)重下去，瓶裝純凈空氣也會(huì)上市．設(shè)瓶子的容積為500 mL，空氣的摩爾質(zhì)量M＝29×10－3 kg/mol.按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)算，NA＝6.0×1023 mol－1，試估算：

(1)空氣分子的平均質(zhì)量是多少？

(2)一瓶純凈空氣的質(zhì)量是多少？

(3)一瓶中約有多少個(gè)氣體分子？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線(xiàn)距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線(xiàn)間距。兩導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向向下的恒定電流，若

A. 金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，則環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

B. 金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

C. 金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線(xiàn)靠近，則環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

D. 金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線(xiàn)靠近，則環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，由于理想變壓器原線(xiàn)圈的輸入電壓降低，使電燈L變暗，下列哪些措施可以使電燈L重新變亮

A. 其他條件不變，P1下移，同時(shí)P2上移

B. 其他條件不變，P1上移，同時(shí)P2下移

C. 其他條件不變，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P向下移動(dòng)

D. 其他條件不變，斷開(kāi)電鍵S

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類(lèi)文明進(jìn)程．對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作貢獻(xiàn)的敘述中，符合史實(shí)的是（　�。�

A. 亞里士多德觀點(diǎn)是：力是改變物體狀態(tài)的原因

B. 伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持

C. 伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

D. 卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量G

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，發(fā)生變化的物理量是（　�。�

A. 頻率B. 周期C. 角速度D. 線(xiàn)速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】雷達(dá)是利用電磁波來(lái)測(cè)定物體的位置和速度的設(shè)備，它可以向一定方向發(fā)射不連續(xù)的電磁波，當(dāng)遇到障礙物時(shí)要發(fā)生反射．雷達(dá)在發(fā)射和接收電磁波時(shí)，在熒光屏上分別呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波．某型號(hào)防空雷達(dá)發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時(shí)間間隔為5×10－4s．現(xiàn)在雷達(dá)正在跟蹤一個(gè)勻速移動(dòng)的目標(biāo)，某時(shí)刻在雷達(dá)監(jiān)視屏上顯示的雷達(dá)波形如下圖所示甲所示，30s后在同一方向上監(jiān)視屏顯示的雷達(dá)波形如圖乙所示．已知雷達(dá)監(jiān)視屏上相鄰刻線(xiàn)間表示的時(shí)間間隔為10－4s，電磁波在空氣中的傳播速度3×108m/s，則被監(jiān)視目標(biāo)的移動(dòng)速度最接近( )

A.1200m/s

B.900m/s　

C.500m/s　　

D.300m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（5分）某電視臺(tái)娛樂(lè)節(jié)目，選手要從較高的平臺(tái)上以水平速度躍出后，落在水平傳送帶上，已知平臺(tái)與傳送帶高度差H=1.8 m，水池寬度x0=1.2 m，傳送帶A、B間的距離L0=20 m，由于傳送帶足夠粗糙，假設(shè)人落到傳送帶上瞬間相對(duì)傳送帶靜止，經(jīng)過(guò)一個(gè)Δt=0.5 s反應(yīng)時(shí)間后，立刻以a=2 m/s2恒定向右的加速度跑至傳送帶最右端。

（1）若傳送帶靜止，選手以v0=3 m/s的水平速度從平臺(tái)躍出，求從開(kāi)始躍出到跑至傳送帶右端經(jīng)歷的時(shí)間；

（2）若傳送帶以u(píng)=1 m/s的恒定速度向左運(yùn)動(dòng)，選手不從傳送帶左側(cè)掉入水中，他從高臺(tái)上躍出的水平速度v1至少多大？

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