【題目】如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l=0.6m，左端接有阻值R=0.8Ω的電阻，一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，外力作用3s后撤去，棒繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下來，已知撤去外力前后電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2：1，導(dǎo)軌足夠長，棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，棒與導(dǎo)軌間的接觸電阻及導(dǎo)軌電阻不計，求：

(1)3s末，金屬棒MN兩端的電動勢E；

(2)棒在勻加速過程中，通過電阻R的電荷量q；

(3)勻加速過程中水平外力做的功W；

【答案】(1) E=1.8V (2) q=3C (3)W=5.4J

【解析】試題分析：棒在勻加速運(yùn)動過程中，由法拉第電磁定律即可求出感應(yīng)電動勢；由法拉第電磁定律、歐姆定律和電量公式q=It結(jié)合，可推導(dǎo)電量的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)即可求得q；撤去外力后，棒的動能全部轉(zhuǎn)化為回路的內(nèi)能，先根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出撤去F時棒的速度，再根據(jù)能量守恒定律求出水平外力做的功。

（1）金屬棒3s的速度為：v=at=6m/s

感應(yīng)電動勢為：

（2）電量的為： ，

電流的平均值為： ，

平均感應(yīng)電動勢為：

聯(lián)立以上解得：q=3C

（3）根據(jù)動能定理可得： ， ，

根據(jù)功能關(guān)系有： ， ，

其中：

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：W=5.4J

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】設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d,靜電計指針偏角為θ。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，則下列說法正確的是 (　　)

A. 保持S不變，增大d,則θ變大

B. 用手觸摸極板B,則θ變小

C. 保持d不變，減小S,則θ變小

D. 在兩板間插入電介質(zhì),則θ變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲為某同學(xué)描繪額定電壓為 3.8V 的小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)電路圖；

（1）根據(jù)電路圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)驗(yàn)電路連接完整___________；

（2）開關(guān)閉合之前，圖乙中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于________端（選填“A”、“B”或“AB 中間”）；

（3）實(shí)驗(yàn)中測出 8 組對應(yīng)的數(shù)據(jù)（見下表）：

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0.20

0.50

1.00

1.50

2.00

3.00

3.80

I/A

0

0.08

0.13

0.18

0.21

0.24

0.29

0.33

則測得小燈泡的額定功率為_________W，請在給出的坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出 I U 圖線 ____________，由圖像可 知，隨著電流的增大，小燈泡的電阻_____ （選填“增大”、“減小”或“不變”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用“碰撞試驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．

(1)試驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量________(填選項前的序號)，間接地解決這個問題．

A．小球開始釋放高度h

B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C．小球做平拋運(yùn)動的射程

(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時，先讓入射球m1多次從斜軌上同一位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置B，測量平拋射程OB。然后把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上相同位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是________(填選項的符號)

A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2

B．測量小球m1開始釋放高度h

C．測量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D．分別找到m1，m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置A、C

E．測量平拋射程OA,OC

(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為_________________ (用(2)中測量的量表示)；

(4)若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為________________(用(2)中測量的量表示)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示.產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.則下列說法正確的是( )

A. t＝0.01s時矩形金屬線框平面與磁感線平行

B. 該交變電流的電動勢的有效值為 22 V

C. 該交變電流的電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝ 22 cos 100πtV

D. 電動勢瞬時值為22V時，矩形金屬線框平面與中性面的夾角為45°

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在絕緣的斜面上方存在著沿水平向右的勻強(qiáng)電場，一帶電金屬塊由靜止開始沿斜面滑到底端，已知在金屬塊下滑的過程中動能增加了0．7J，金屬塊克服摩擦力做功0．3J，重力做功1．2J，則以下判斷正確的是（ ）

A. 金屬塊帶負(fù)電荷

B. 電場力做功0．2J

C. 金屬塊的機(jī)械能減少1．2J

D. 金屬塊的電勢能增加0．2J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)在x—y平面上做曲線運(yùn)動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示．下列說法正確的是(　　)

A. 質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s B. 質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N

C. 質(zhì)點(diǎn)做類平拋運(yùn)動 D. 2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時間2011年3月11日13時46分，在日本本州島附近海域發(fā)生里氏9.0級強(qiáng)烈地震，地震和海嘯引發(fā)福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏，其中放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為，根據(jù)有關(guān)放射性知識，下列說法正確的是( )

A. Y粒子為粒子

B. 中有53個質(zhì)子和78個核子

C. 生成的處于激發(fā)態(tài)，放射射線，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)

D. 若的半衰期大約是8天，取4個碘原子核，經(jīng)16天就只剩下1個碘原子核了

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，均勻金屬圓環(huán)的總電阻為4R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過圓環(huán)．金屬桿OM的長為l，阻值為R，M端與環(huán)接觸良好，繞過圓心O的轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度ω順時針轉(zhuǎn)動．阻值為R的電阻一端用導(dǎo)線和環(huán)上的A點(diǎn)連接，另一端和金屬桿的轉(zhuǎn)軸O處的端點(diǎn)相連接．下列判斷正確的是（　　）

A. 金屬桿OM旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒為

B. 通過電阻R的電流的最小值為，方向從Q到P

C. 通過電阻R的電流的最大值為

D. OM兩點(diǎn)間電勢差絕對值的最大值為

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