【題目】如圖，水平面（紙面）內(nèi)間距為l的平行金屬導軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長度為l的金屬桿置于導軌上。t=0時，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運動，t0時刻，金屬桿進入磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運動。桿與導軌的電阻均忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)為μ。重力加速度大小為g。求：

（1）金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大小；

（2）電阻的阻值。

【答案】（1） （2）

【解析】（1）設金屬桿進入磁場前的加速度大小為a，由牛頓第二定律得ma=F-μmg①

設金屬桿到達磁場左邊界時的速度為v，由運動學公式有v=at0②

當金屬桿以速度v在磁場中運動時，由法拉第電磁感應定律，桿中的電動勢為E=Blv③

聯(lián)立①②③式可得E=Blt0④

（2）設金屬桿在磁場區(qū)域中勻速運動時，金屬桿的電流為I，根據(jù)歐姆定律I=⑤

式中R為電阻的阻值。金屬桿所受的安培力為f=BIl⑥

因金屬桿做勻速運動，由牛頓運動定律得F–μmg–f=0⑦

聯(lián)立④⑤⑥⑦式得R=⑧

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的（圖中長木板水平固定）是高中物理常用的力學實驗裝置，現(xiàn)用該裝置完成測定木塊運動加速度

（1）下例實驗照片中是否有實驗錯誤、不合理或不必要之處？若存在問題，請指明問題所在。

照片A（電鍵一側(cè)連蓄電池）照片B 木塊釋放位置

（2）如圖所示為從實驗中得到的一條認為最能反映木塊勻變速運動紙帶的一部分，0，1，2，3，4，5，6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出，從紙帶上測得則木塊的加速度大小（保留兩位有效數(shù)字）

（3）下列哪些措施能有助于減小實驗的誤差（ ）

A．選用輸出電壓穩(wěn)定性更佳的穩(wěn)恒電源

B．選用輸出電壓變化周期更穩(wěn)定的交流電源

C．調(diào)節(jié)滑輪高度，使拉線與長木板平行

D．實驗中滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為遠小于木塊的質(zhì)量M

E. 實驗前先平衡滑塊與木板間的摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“用DIS描繪電場的等勢線”的實驗裝置示意圖如圖所示。

（1）（單選題）該實驗描繪的是

（A）兩個等量同種電荷周圍的等勢線

（B）兩個等量異種電荷周圍的等勢線

（C）兩個不等量同種電荷周圍的等勢線

（D）兩個不等量異種電荷周圍的等勢線

（2）（單選題）實驗操作時，需在平整的木板上依次鋪放

（A）導電紙、復寫紙、白紙

（B）白紙、導電紙、復寫紙

（C）導電紙、白紙、復寫紙

（D）白紙、復寫紙、導電紙

（3）若電壓傳感器的紅、黑探針分別接觸圖中d、f兩點（f、d連線與A、B連線垂直）時，示數(shù)小于零。為使示數(shù)為零，應保持紅色探針與d點接觸，而將黑色探針（選填：“向左”或“向右”）移動。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，0＜x＜2L的區(qū)域內(nèi)有一方向豎直向上的勻強電場，2L＜x＜3L的區(qū)域內(nèi)有一方向豎直向下的勻強電場，兩電場強度大小相等。x＞3L的區(qū)域內(nèi)有一方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場。某時刻，一帶正電的粒子從坐標原點以沿x軸正方向的初速度v0進入電場；之后的另一時刻，一帶負電粒子以同樣的初速度從坐標原點進入電場。正、負粒子從電場進入磁場時速度方向與電場和磁場邊界的夾角分別為60°和30°，兩粒子在磁場中分別運動半周后在某點相遇。已經(jīng)兩粒子的重力以及兩粒子之間的相互作用都可忽略不計，兩粒子帶電量大小相等。求：

（1）正、負粒子的質(zhì)量之比m1：m2；

（2）兩粒子相遇的位置P點的坐標；

（3）兩粒子先后進入電場的時間差。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源（不計內(nèi)阻）。現(xiàn)垂直于導軌擱一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖所示。

問：（1）當ab棒靜止時，ab棒受到的支持力和摩擦力各為多少？

（2）若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖面內(nèi)有豎直線DD＇，過DD＇且垂直于圖面的平面將空間分成I、II兩區(qū)域。區(qū)域I有方向豎直向上的勻強電場和方向垂直圖面的勻強磁場B（圖中未畫出）；區(qū)域II有固定在水平面上高、傾角的光滑絕緣斜面，斜面頂端與直線DD＇距離，區(qū)域II可加豎直方向的大小不同的勻強電場（圖中未畫出）；C點在DD＇上，距地面高。零時刻，質(zhì)量為m、帶電量為q的小球P在K點具有大小、方向與水平面夾角的速度。在區(qū)域I內(nèi)做半徑的勻速圓周運動，經(jīng)C點水平進入?yún)^(qū)域II。某時刻，不帶電的絕緣小球A由斜面頂端靜止釋放，在某處與剛運動到斜面的小球P相遇。小球視為質(zhì)點，不計空氣阻力及小球P所帶電量對空間電磁場的影響。l已知，g為重力加速度。

（1）求勻強磁場的磁感應強度B的大�。�

（2）若小球A、P在斜面底端相遇，求釋放小球A的時刻tA；

（3）若小球A、P在時刻（β為常數(shù)）相遇于斜面某處，求此情況下區(qū)域II的勻強電場的場強E，并討論場強E的極大值和極小值及相應的方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙斜面的傾角θ=37°，邊長L1=0.5 m的正方形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于斜面向下的勻強磁場。一個匝數(shù)n=10匝的剛性正方形線框，邊長為L2=0.6 m，通過松弛的柔軟導線（對線框的作用力近似為零）與電阻R相連，R=1.25 Ω。正方形磁場區(qū)域的一半恰好在正方形線框內(nèi)部。已知線框質(zhì)量m=2 kg，總電阻R0=1.25 Ω，與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．從t=0時起，磁場的磁感應強度按B=B0－2t（T）的規(guī)律變化，線框能保持一段時間靜止在斜面上。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）線框不動時，回路中的感應電動勢E；

（2）B0的取值范圍；

（3）線框保持不動的時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q的最大值是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次救援中，一輛汽車停在一傾角為370的小山坡坡底，突然司機發(fā)現(xiàn)在距坡底48 m的山坡處一巨石以8 m/s的初速度加速滾下，巨石和山坡間的動摩擦因數(shù)為0.5，巨石到達坡底進入水平面的過程速率不變，在水平面的運動可以近似看成加速度大小為2m/s2的勻減速直線運動；司機發(fā)現(xiàn)險情后經(jīng)過2s汽車才啟動起來，并以0.5m/s2的加速度一直做勻加速直線運動（如圖所示），求：

（1）巨石到達坡底時間和速率分別是多少？

（2）汽車司機能否安全脫險？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上有A、B、C三個物塊，其質(zhì)量分別為mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接，并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近，此過程外力做功108J（彈簧仍處于彈性限度內(nèi)），然后同時釋放A、B，彈簧開始逐漸變長，當彈簧剛好恢復原長時，C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起．求

（1）彈簧剛好恢復原長時（B與C碰撞前）A和B物塊速度的大��？

（2）當彈簧第二次被壓縮時，彈簧具有的最大彈性勢能為多少？

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