【題目】如圖所示，平等光滑金屬導(dǎo)軌AA1和CC1與水平地面之間的夾角均為θ，兩導(dǎo)軌間距為L，A、C兩點(diǎn)間連接有阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m、電阻也為R的直導(dǎo)體棒EF跨在導(dǎo)軌上，兩端與導(dǎo)軌接觸良好。在邊界ab和cd之間（ab與cd與導(dǎo)軌垂直）存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)將導(dǎo)體棒EF從圖示位置由靜止釋放，EF進(jìn)入磁場(chǎng)就開始勻速運(yùn)動(dòng)，棒穿過磁場(chǎng)過程中棒中產(chǎn)生的熱量為Q。整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒EF與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，其余電阻不計(jì)，取重力加速度為g。

（1）棒釋放位置與ab間的距離x；

（2）求磁場(chǎng)區(qū)域的寬度s；

（3）導(dǎo)體棒穿過磁場(chǎng)區(qū)域過程中流過導(dǎo)體橫截面的電量。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】(1)導(dǎo)體棒EF從圖示位置由靜止釋放，根據(jù)牛頓第二定律

EF進(jìn)入磁場(chǎng)就開始勻速運(yùn)動(dòng)，由受力平衡：

由閉合電路歐姆定律：

導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)：E=BLv

勻加速階段由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2ax

聯(lián)立以上各式可解得棒釋放位置與ab間的距離為：

(2)EF進(jìn)入磁場(chǎng)就開始勻速運(yùn)動(dòng)，由能量守恒定律：

A，C兩點(diǎn)間電阻R與EF串聯(lián)，電阻大小相等，則

連立以上兩式可解得磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為:

(3) EF在磁場(chǎng)勻速運(yùn)動(dòng)：s=vt

由電流定義流過導(dǎo)體棒橫截面的電量q=It

聯(lián)立解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，固定在水平桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好．在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻，其它部分電阻忽略不計(jì)．現(xiàn)用一水平向右的外力F1作用在金屬桿ab上,使金屬桿由靜止開始向右沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，滑動(dòng)中桿ab始終垂直于導(dǎo)軌.金屬桿受到的安培力用F安表示，則關(guān)于F1與F安隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象可能是（ ）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次抗洪救災(zāi)工作中，一架直升機(jī)A用長H=50m的懸索（重力可忽略不計(jì)）系住一質(zhì)量m=50kg的被困人員B，直升機(jī)A和被困人員B以的速度一起沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示．某時(shí)刻開始收懸索將人吊起，在t=5s的時(shí)間內(nèi)，A、B之間的豎直距離以L=50-t2（單位：m）的規(guī)律變化，取 .

(1)求這段時(shí)間內(nèi)懸索對(duì)人的拉力大小．

(2)求在5s末人的速度大小及該5s內(nèi)人的位移大�。�

(3)直升機(jī)在t=5s時(shí)停止收懸索，但發(fā)現(xiàn)仍然未脫離洪水圍困區(qū)，為將被困人員B盡快運(yùn)送到安全處，飛機(jī)在空中旋轉(zhuǎn)后靜止在空中尋找最近的安全目標(biāo)，致使被困人員B在空中做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示．此時(shí)懸索與豎直方向成37°角，不計(jì)空氣阻力，求被困人員B做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度以及懸索對(duì)被困人員B的拉力．（sin37°=0.6,cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先按圖甲接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系；然后按圖乙將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合回路，將線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路，在圖甲中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏，不通電時(shí)電流表指針停在正中央。則在圖乙中：

(1)S閉合時(shí)，將螺線管A插入螺線管B的過程中，電流表的指針________；(填右偏、不偏、左偏)

(2)線圈A放在B中不動(dòng)時(shí)，指針將________；(填右偏、不偏、左偏)

(3)線圈A放在B中不動(dòng)，突然斷開開關(guān)S，電流表指針將________。(填右偏、不偏、左偏)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在絕緣的水平桌面上，相隔4L的A、B兩點(diǎn)固定有兩個(gè)電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷，M、O、N三點(diǎn)將AB連線分為四等分。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小物塊（可視為點(diǎn)電荷）從M點(diǎn)以初速度v0沿AB連線向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，它第一次運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度為2v0，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)的速度剛好為零。已知靜電力常量為k，小物塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定。求：

（1）N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小EN；

（2）M、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMO。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波在t1時(shí)刻的波形圖，虛線是在t2＝(t1＋0.2)s時(shí)刻的波形圖。

(1)若波速為35m/s，求質(zhì)點(diǎn)M在t1時(shí)刻的振動(dòng)方向；

(2)在t1到t2的時(shí)間內(nèi)，如果M通過的路程為1m，那么波的傳播方向怎樣？波速多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一質(zhì)量為m的帶電小球以初速度大小為、方向豎直向下，進(jìn)入一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，由于電場(chǎng)力和重力的共同作用，小球在豎直方向下降h后，速度變?yōu)榱�，下列判斷不正確的是（ ）

A. 電場(chǎng)力對(duì)小球做的功為

B. 小球克服電場(chǎng)力做的功為

C. 小球的機(jī)械能減少mgh

D. 小球的重力勢(shì)能減少mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在游樂節(jié)目中，選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，如圖所示。我們將選手簡化為質(zhì)量m＝60kg的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角α＝53°，繩長，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H＝3m。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì)，水足夠深。取重力加速度，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。

(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩的拉力的大小F；

(2)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手，落到了浮臺(tái)上，試用題中所提供的數(shù)據(jù)算出落點(diǎn)與岸的水平距離；

(3)若選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中。設(shè)水對(duì)選手的平均浮力，平均阻力，求選手落入水中的深度d。

（4）當(dāng)繩長為多少時(shí)，選手在最低點(diǎn)松手后能離岸最遠(yuǎn)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，可看成質(zhì)點(diǎn)的A物體疊放在上表面光滑的B物體上，一起以v0的速度沿光滑的水平軌道勻速運(yùn)動(dòng)，與靜止在同一光滑水平軌道上的木板C發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后B、C的速度相同，B、C的上表面相平且B、C不粘連，A滑上C后恰好能到達(dá)C板的右端．已知A、B質(zhì)量相等，C的質(zhì)量為A的質(zhì)量的2倍，木板C長為L，重力加速度為g．求：

（1）B、C碰撞過程中，損失的機(jī)械能；

（2）A運(yùn)動(dòng)到C的右端時(shí)的速度v；

（3）A物體與木板C上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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