【題目】如圖甲所示，足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，豎直放置，其寬度，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端與之間連接阻值為的電阻，質(zhì)量為、電阻為的金屬棒緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬棒由靜止開(kāi)始下滑，下滑過(guò)程中始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的段為曲線，段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，（忽略棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響），求：

（1）判斷金屬棒兩端、的電勢(shì)高低；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；

（3）在金屬棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1) 點(diǎn)電勢(shì)高，點(diǎn)電勢(shì)低。 (2) (3)

【解析】試題（1）由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向，然后判斷電勢(shì)高低。（2）由題，x-t圖象AB段為直線，說(shuō)明從t=1.5s時(shí)開(kāi)始金屬棒ab做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖線的斜率求出速度，推導(dǎo)出安培力的表達(dá)式，根據(jù)平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。（3）根據(jù)能量守恒定律和焦耳定律求解金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi)，電路中產(chǎn)生的熱量；

（1）由右手定則可知，ab中的感應(yīng)電流由a流向b，ab相當(dāng)于電源，則b點(diǎn)電勢(shì)高，a點(diǎn)電勢(shì)低；

（2）由x-t圖象求得t=1.5s時(shí)金屬棒的速度為：

金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力大小為：，，

聯(lián)立得：

根據(jù)平衡條件得：

則有：

代入數(shù)據(jù)解得：B=0.1T

（3）金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi)，金屬棒的重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為金屬棒的動(dòng)能和電路的內(nèi)能。設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q

根據(jù)能量守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：Q=0.455J

故R產(chǎn)生的熱量為

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】兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌底端接有電阻R=8Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感強(qiáng)度B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻r=2Ω的金屬棒ab由靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑．如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑h=3m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大速度2m/s，求此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲做“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn).已知所用小電珠的額定電壓和額定功率分別為2.5V、1.2W，實(shí)驗(yàn)使用的直流電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0V內(nèi)阻忽略不計(jì)，實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材規(guī)格如下

a、電流表A1（量程0～0.6A，內(nèi)阻約5Ω）

b、電流表A2（量程0～3A，內(nèi)阻約0.1Ω）

c、電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）

d、電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約2000Ω）

e、滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10，額定電流1A）

f、滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～5000，額定電流500mA）

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）為了完成實(shí)驗(yàn)且盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)選擇_______，電壓表應(yīng)選擇_________、滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_________（填寫實(shí)驗(yàn)器材前的序號(hào)）

（2）根據(jù)所選的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的電路原理圖來(lái)完成該實(shí)驗(yàn)________

（3）該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用設(shè)計(jì)好的電路測(cè)得了該小電珠兩端的電壓U和通過(guò)該小電珠的電流，由歐姆定律計(jì)算得到的小電珠的電阻值_______（選填“大于”“等于＂或“小于＂）真實(shí)值

（4）該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過(guò)設(shè)計(jì)好的電路得到了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)得到的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)畫(huà)圖，如圖所示，該圖線向下彎曲，其原因是______.

（5）如果取兩個(gè)這樣的小電珠并聯(lián)以后再與一阻值為2.0Ω的定值電阻串聯(lián)，并接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻忽略不計(jì)的直流電源兩端，則每個(gè)小電珠消耗的實(shí)際功率應(yīng)為________W（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖。圖中，永磁鐵提供水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，硅微條徑跡探測(cè)器可以探測(cè)粒子在其中運(yùn)動(dòng)的軌跡。宇宙射線中有大量的電子、正電子、質(zhì)子。當(dāng)這些粒子從上部垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，下列說(shuō)法正確中錯(cuò)誤的是

A. 電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑一定相同

B. 僅依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子

C. 粒子的動(dòng)量越大，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越大

D. 粒子的動(dòng)能越大，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年1月12日，我國(guó)成功發(fā)射北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星。如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r1=r的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到A點(diǎn)時(shí)使衛(wèi)星加速進(jìn)入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進(jìn)入半徑為r2=2r的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。.已知衛(wèi)星在橢圓軌道時(shí)距地心的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點(diǎn)時(shí)的速度為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，則發(fā)動(dòng)機(jī)在A點(diǎn)對(duì)衛(wèi)星做的功與在B點(diǎn)對(duì)衛(wèi)星做的功之差為(不計(jì)衛(wèi)星的質(zhì)量變化)

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)使用有透光狹縫的鋼條和光電計(jì)時(shí)器的裝置測(cè)量重力加速度(圖1)。在鋼條下落過(guò)程中，鋼條擋住光源發(fā)出的光時(shí)，計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，透光時(shí)停止計(jì)時(shí)，若再次擋光，計(jì)時(shí)器將重新開(kāi)始計(jì)時(shí)。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將鋼條豎直置于一定高度（下端A高于光控開(kāi)關(guān)），由靜止釋放，測(cè)得先后兩段擋光時(shí)間t1和t2。

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量、的長(zhǎng)度，其中的長(zhǎng)度如圖2所示，其值為___________mm；

②若狹縫寬度忽略，則該同學(xué)利用， 求出和后，則重力加速度_________________ ；

③若狹縫寬度不能忽略，仍然按照②的方法得到的重力加速度值比其真實(shí)值________(填“偏大”或“偏小”)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是

A. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用不同頻率的光照射相同的金屬表面，這種金屬的逸出功不同

B. 若用紫光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，用黃光照射該金屬表面時(shí)一定能發(fā)生光電效應(yīng)

C. 用同一種頻率的單色光照射不同的金屬（都有光電效應(yīng)發(fā)生），光電子的最大初動(dòng)能與金屬的逸出功成線性關(guān)系

D. 只要增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度照射金屬表面，該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R＝0.4m的圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，圓形軌道與光滑固定的水平軌道相切，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為m＝0.5kg的小球甲、乙用輕桿連接，置于圓軌道上，小球甲與O點(diǎn)等高，小球乙位于圓心O的正下方．某時(shí)刻將兩小球由靜止釋放，最終它們?cè)谒矫嫔线\(yùn)動(dòng)，g取10m／s2．則

A. 小球甲下滑過(guò)程中機(jī)械能增加

B. 小球甲下滑過(guò)程中重力對(duì)它做功的功率先變大后減小

C. 小球甲下滑到圓形軌道最低點(diǎn)對(duì)軌道壓力的大小為12N

D. 整個(gè)過(guò)程中輕桿對(duì)小球乙做的功為1J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置----環(huán)形加速器，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，A、B為兩塊中心開(kāi)有小孔的極板，原來(lái)電勢(shì)都為零，每當(dāng)粒子飛經(jīng)A板時(shí)，A板電勢(shì)升高為+U，B板電勢(shì)仍保持為零，粒子在兩極板間的電場(chǎng)中加速，每當(dāng)粒子離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，A板電勢(shì)又降為零，粒子在電場(chǎng)一次次加速下動(dòng)能不斷增大，而在環(huán)形區(qū)域內(nèi)繞半徑不變（設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R），粒子重力不計(jì)，下列關(guān)于環(huán)形加速器的說(shuō)法中正確的是

A. 加速器對(duì)帶正電粒子順時(shí)針加速，對(duì)待負(fù)電粒子加速需要升高B板電勢(shì)

B. 電勢(shì)U越高，粒子最終的速度就越大

C. 環(huán)形區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與加速次數(shù)n之間的關(guān)系為

D. 粒子每次繞行一圈所需的時(shí)間與加速次數(shù)n之間的關(guān)系為

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