【題目】如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電動(dòng)勢(shì)為E0、內(nèi)阻不計(jì)的電源。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置并接觸良好。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻，平行軌道足夠長。請(qǐng)分析說明導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)情況，在圖2中畫出速度v隨時(shí)間t變化的示意圖；并推導(dǎo)證明導(dǎo)體棒達(dá)到的最大速度為

【答案】導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度時(shí)，加速度a=0；

【解析】

導(dǎo)體棒在向右運(yùn)動(dòng)的過程中會(huì)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與回路中的電源形成閉合回路，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得電流，結(jié)合牛頓第二定律判斷出速度的變化；

解：閉合開關(guān)s后，線框與導(dǎo)體棒組成的回路中產(chǎn)生電流，導(dǎo)體棒受到安培力開始加速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)某一時(shí)刻的速度為v，此時(shí)導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

初始階段

回路中的電流為：

導(dǎo)體棒受到的安培力為，方向水平向右

因此,導(dǎo)體棒的加速度為，方向水平向右，即與v方向相同，隨速度的增加，加速度減小，但仍與v同方向，因此，導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度時(shí)，加速度a=0，即有：，解得

圖象為

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】如圖所示,邊長為、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系為 (常量).回路中滑動(dòng)變阻器的最大阻值為,滑動(dòng)片位于滑動(dòng)變阻器中央,定值電阻、閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)為,不考慮虛線右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則( )

A. 兩端的電壓為

B. 電容器的極板帶正電

C. 滑動(dòng)變阻器的熱功率為電阻的5倍

D. 正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上放置一質(zhì)量為m的小車，小車上有一半徑為R的光滑的弧形軌道，設(shè)有一質(zhì)量為m的小球，以v0的速度，方向水平向左沿圓弧軌道向上滑動(dòng)，達(dá)到某一高度h后，又沿軌道下滑，試求h=______，小球剛離開軌道時(shí)的速度為______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲、乙所示，矩形線框ABCD靜置在光滑的水平面上，豎直方向存在著組合磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B、2B，分別用力、將相同的矩形線框一邊與兩磁場(chǎng)的邊界重合沿水平面勻速完全拉進(jìn)另一磁場(chǎng)，且兩次的速度之比為：：2，則在線框完全進(jìn)入另一磁場(chǎng)的過程中，下列說法正確的是　　

A. 回路中電流之比為1：1

B. 線框中產(chǎn)生的熱量之比為1：1

C. 拉力大小之比為1：2

D. 克服安培力做功的功率之比為1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】①如圖所示，在研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，讓小球A沿曲面軌道滾下，離開軌道末端時(shí)（末端水平，小球A離開軌道時(shí)和小球B在同一高度），撞開接觸式開關(guān)S（開關(guān)對(duì)小球的作用力可忽略不計(jì)），被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落。多次改變整個(gè)裝置的高度H重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)A、B兩球總是同時(shí)落地。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后_____________

A. 水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C. 豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

D. 豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)

②“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星的成功發(fā)射,標(biāo)志著我國航天又邁上了一個(gè)新臺(tái)階。假設(shè)我國宇航員乘坐探月衛(wèi)星登上月球,如圖所示是宇航員在月球表面水平拋出小球的閃光照片的一部分。已知照片上方格的實(shí)際邊長為,閃光周期為,據(jù)此可以得出___________

A.月球上的重力加速度為

B.照片上點(diǎn)一定是平拋的起始位置

C.小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度大小為

D.小球平拋的初速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，其圖象如圖乙所示，同時(shí)人頂著桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的圖象如圖丙所示．若以地面為參考系，下列說法正確的是

A. 猴子在2 s時(shí)的速度為0 B. 猴子在2 s內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

C. t＝0時(shí)猴子的速度大小為6 m/s D. 猴子在2 s內(nèi)的加速度大小為3 m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。下列說法中正確的是　　

A. 當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，，

B. 當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，，

C. 當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，，

D. 當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，，

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量M=3.0kg的木塊，它與臺(tái)面間的最大靜摩擦力Fm=8.0N，繩的一端系住木塊，另一端穿過轉(zhuǎn)臺(tái)的中心孔O(為光滑的)懸吊一質(zhì)量 m=1.0kg的小球，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以ω=4.0rad/s的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，欲使木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止，則它到O孔的距離可能是（ ）（g＝10m/s2）

A. 45cmB. 40cmC. 16cmD. 32cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個(gè)直角三角形的玻璃棱鏡ABC，截面如圖。∠A=30°，D點(diǎn)是AC邊的中點(diǎn)，AC邊長為L。一條光線從D點(diǎn)沿平行于AB方向射入棱鏡，光線在AB面發(fā)生全反射后垂直BC從F點(diǎn)射出。求

①玻璃的折射率n ；

②若光在真空中的速度為c，光線從D點(diǎn)到F點(diǎn)經(jīng)過的時(shí)間t。

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