【題目】如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距為L，左側(cè)接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌其余部分電阻不計(jì)。矩形區(qū)域abfe內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一質(zhì)量為m的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，連人電路部分的電阻為r，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。金屬棒受到一個(gè)水平拉力作用，從磁場的左邊界由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a。棒運(yùn)動(dòng)到cd處撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到磁場右邊界ef處恰好靜止。已知ac=bd=x1，求:

(1)金屬棒在區(qū)域abdc內(nèi)切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E隨位移x(相對b點(diǎn))的表達(dá)式;

(2)撤去外力后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到ef的位移x2;

(3)金屬棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電阻R.上的最大熱功率。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

(1)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢

金屬棒由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有

聯(lián)立得

(2)當(dāng)位移為x1時(shí)，有

回路總電阻

根據(jù)動(dòng)量定理得

通過金屬棒的電荷量，

又有

解得

(3)金屬棒運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)電動(dòng)勢最大

熱功率

回路電流

電阻R的最大熱功率

答案：（1） （2） （3）

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】下列四幅圖的有關(guān)說法正確的是

A.甲圖為兩小球發(fā)生碰撞，球m1以速度v碰撞靜止球m2，若兩球質(zhì)量相等，碰后m2速度一定為v

B.乙圖為光電效應(yīng)中光電流和電壓的關(guān)系圖線，在光頻率保持不變的情況下，增加入射光光強(qiáng)，飽和光電流將變大

C.丙圖中為原子核衰變的三種射線，射線甲由a粒子組成，射線乙為電磁波，射線丙由電子組成

D.丁圖所示為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，可以通過石墨、重水等慢化劑來減緩反應(yīng)的進(jìn)行

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖示裝置可以檢測霍爾效應(yīng)。利用電磁鐵產(chǎn)生磁場，電流表檢測輸入霍爾元件的電流，電壓表檢測元件輸出的電壓。已知圖中的霍爾元件是半導(dǎo)體，與金屬導(dǎo)體不同，它內(nèi)部形成電流的“載流子”是空穴，空穴可視為能自由移動(dòng)的帶正電的粒子。圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個(gè)接線端。當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合后，電流表A和電流表B、C都有明顯示數(shù)，下列說法中正確的是

A. 電表B為電壓表，電表C為電流表

B. 接線端4的電勢低于接線端2的電勢

C. 若調(diào)整電路，使通過電磁鐵和霍爾元件的電流與原電流方向相反，但大小不變，則電壓表的示數(shù)將保持不變

D. 若增大R1、增大R2，則電壓表示數(shù)增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．松開紙帶，使重物下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．

（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，還需要的器材有________．(填入正確選項(xiàng)的字母)

A．米尺

B．秒表

C．0～12伏的直流電源

D．0～12伏的交流電源

（2）圖乙是一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，A、B、C、D、E、F為該同學(xué)在紙帶上連續(xù)選取的六個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電電源的頻率為f，并用刻度尺測得A、C兩點(diǎn)間的距離為x1、B、D兩點(diǎn)間的距離為x2，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下B點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度大小的表達(dá)式為vn=________；小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式a=________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。某小型發(fā)電站，輸送的電功率為P＝500 kW，發(fā)電站輸出電壓為U1＝250 V。為減少輸送功率的損失，變電站先用一升壓變壓器將電壓升高到U2＝5 kV再輸出，在這種情況下，用戶端獲得的電功率為P1＝340 kW。所用變壓器均為理想變壓器。求

（1）升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為多少？

（2）這樣輸電，效率仍然較低，若想使輸電效率提高到98％，又不改變輸電線，那么變電應(yīng)將電壓升高到多少向外輸電？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，空間存在一范圍足夠大的垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。讓質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0）的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到磁場中。不計(jì)重力和粒子間的影響。

（1）若粒子以初速度v1沿y軸正向入射，恰好能經(jīng)過x軸上的A（a，0）點(diǎn)，求v1的大�。�

（2）已知一粒子的初速度大小為v（v＞v1），為使該粒子能經(jīng)過A（a，0）點(diǎn)，其入射角θ（粒子初速度與x軸正向的夾角）有幾個(gè)？并求出對應(yīng)的sinθ值；

（3）如圖乙，若在此空間再加入沿y軸正向、大小為E的勻強(qiáng)電場，一粒子從O點(diǎn)以初速度v0沿y軸正向發(fā)射。研究表明：粒子在xOy平面內(nèi)做周期性運(yùn)動(dòng)，且在任一時(shí)刻，粒子速度的x分量vx與其所在位置的y坐標(biāo)成正比，比例系數(shù)與場強(qiáng)大小E無關(guān)。求該粒子運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度值vm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的木塊A，靜止在質(zhì)量M=2kg的長木板B的左端，長木板停止在光滑的水平面上，一顆質(zhì)量為m0=20g的子彈，以v0=600m/s的初速度水平從左向右迅速射穿木塊，穿出后速度為，木塊此后恰好滑行到長木板的中央相對木板靜止。已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g=10m/s2，并設(shè)A被射穿時(shí)無質(zhì)量損失。求：

(1)木塊與木板的共同滑行速度是多大？

(2)A克服摩擦力做了多少功？

(3)摩擦力對B做了多少功？

(4)A在滑行過程中，系統(tǒng)增加了多少內(nèi)能？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，一根不可伸長的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩一端系著一個(gè)帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)為a，最低點(diǎn)為b。不計(jì)空氣阻力，則（　�。�

A.小球帶負(fù)電

B.小球所受電場力與重力的大小相等

C.小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，電勢能減小

D.運(yùn)動(dòng)過程中小球的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則。在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三段繩子的拉力F1、F2和F3，回答下列問題：

（1）改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖?/span>（____）

A．鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝N2＝2，N3＝4

B．鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝N3＝3，N2＝4

C．鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝N2＝N3＝4

D．鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝3，N2＝4，N3＝5

（2）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是（____）

A．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向

B．量出OA、OB、OC三段繩子的長度

C．用量角器量出三段繩子之間的夾角

D．用天平測出鉤碼的質(zhì)量

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及操作，在作圖時(shí)，你認(rèn)為圖中________是正確的。(填“甲”或“乙”)

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