【題目】如圖所示，平行長直光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L，導(dǎo)軌右端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻也為R的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上且接觸良好。導(dǎo)軌間邊長為L的正方形abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按，的規(guī)律隨時(shí)間變化，從t=0時(shí)刻開始，MN在水平向右的恒力F作用下由靜止開 始運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻MN剛好進(jìn)入磁場左邊界，此時(shí)撤去拉力F，之后abed內(nèi)的磁場保持與t0時(shí)刻的磁場相同，導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場歷時(shí)，到達(dá)磁場右邊界速度恰好為零.導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。求：

(1)t0時(shí)刻前電阻R中的電流大小I和方向；

(2)導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)勢的平均值；

(3)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)全過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】(1)，方向由下向上；(2)；(3)。

【解析】

(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有

電阻R中的電流大小

由楞次定律可知，電流方向由下向上；

(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有

其中B0=kt0，解得

；

(3)0～t1時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱,又0～t1時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的加速度,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的位移，設(shè)導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)的過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q2，則

全過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

Q=Q1+Q2

解得

。

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】如圖所示，光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接，在過圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為+q的小球從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)離開圓軌道后，經(jīng)界面MN上的P點(diǎn)進(jìn)入電場（P點(diǎn)恰好在A點(diǎn)的正上方），小球可視為質(zhì)點(diǎn)，小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變。已知A、B間距離為2R，重力加速度為g，求：

（1）電場強(qiáng)度E的大��；

（2）小球?qū)A軌道的最大壓力的大�。�

（3）小球從P點(diǎn)進(jìn)入電場后第一次返回水平軌道時(shí)的落點(diǎn)距A點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ABCDF為一絕緣光滑軌道，豎直放置在方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E．AB面水平，BCDF是半徑為R的圓形軌道，B為圓心正下方的最低點(diǎn)，D為圓心正上方的最高點(diǎn)．今有一個(gè)帶正電小球在電場力作用下由靜止從A點(diǎn)開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，小球受到的電場力和重力大小相等，小球的電量為q。求：

（1）若AB間的距離為4R，則小球在運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能有多大？

（2）若AB間的距離為4R，則小球通過最高點(diǎn)D時(shí)的對軌道的壓力有多大？

（3）若小球能沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)接近水平軌道的F點(diǎn)．則AB間的距離至少要多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器的廣泛應(yīng)用有力推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。其工作原理圖如圖所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過狹縫的時(shí)間可忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為+q，在加速器中被加速.設(shè)粒子初速度為零，高頻交流電壓為U，加速過程中不考慮重力作用和相對論效應(yīng)。則（ ）

A.增大加速電壓U，粒子獲得的最大動(dòng)能增加

B.增大加速電壓U，粒子達(dá)到最大動(dòng)能所用時(shí)間將減少

C.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，要使該粒子仍能正常加速，必須增大交流電的周期

D.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，并使粒子能正常加速，粒子獲得的最大動(dòng)能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)時(shí)，其主要操作步驟是：

a.按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車的質(zhì)量M＝0.50kg，鉤碼的總質(zhì)量m＝0.10kg.

b.接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源的頻率f＝50Hz)，然后釋放小車，打出一條紙帶．

(1)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出最滿意的一條，如圖乙所示，把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測得各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為d1＝0.8cm，d2＝2.4cm，d3＝4.1cm，d4＝5.6cm，d5＝7.2cm，d6＝8.8cm，他把鉤碼的重力作為小車所受的合力，計(jì)算出從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5過程中合力所做的功W＝________J，把打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車的動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量，計(jì)算出ΔEk＝________J．(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g取9.80m/s2，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(2)根據(jù)以上計(jì)算可見，合力對小車做的功與小車動(dòng)能的變化量相差比較大．通過反思，該同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生誤差的主要原因如下，其中正確的是________．(填選項(xiàng)前的字母)

A．鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差

B．鉤碼質(zhì)量小了，應(yīng)該大于小車質(zhì)量

C．沒有平衡摩擦力

D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺進(jìn)行測量

【答案】 0.197 0.160 AC

【解析】試題分析：從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)合力所做的功，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于平均速度求出打5點(diǎn)時(shí)的速度，從而求解動(dòng)能；實(shí)際上小車受到的合力不等于鉤碼的重力，導(dǎo)致產(chǎn)生誤差。

(1)從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過程中，合力所做的功，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車的速度，小車動(dòng)能的改變量 .

(2)產(chǎn)生誤差的主要原因有：鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；沒有平衡摩擦力，選項(xiàng)A、C正確．

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
58

【題目】要描繪一個(gè)標(biāo)有“3 V,0.8 W”小燈泡的伏安特性曲線，已選用的器材有：

電源(電動(dòng)勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω)；

電流表(量程為0～300 mA，內(nèi)阻約5 Ω)；

電壓表(量程為0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；

滑動(dòng)變阻器(最大阻值10 Ω，額定電流1 A)；

開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．

(1)為便于實(shí)驗(yàn)操作，并確保實(shí)驗(yàn)有盡可能高的精度，則實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下圖中的________(填字母代號)．

(2)圖甲是實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖補(bǔ)充完成圖甲中實(shí)物間的連線(用筆畫線代替導(dǎo)線)________．

(3)根據(jù)(1)中所選電路圖，測量結(jié)束后，先把滑動(dòng)變阻器滑片移到________(填“左端”或“右端”)，然后斷開開關(guān)，接著拆除導(dǎo)線，整理好器材．

(4)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．由圖象可知小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而________(填“不變”“增大”或“減小”)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）小明的三次實(shí)驗(yàn)情況分別如圖中的甲、乙、丙所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)，用彈簧測力計(jì)拉木塊在水平木板（或毛巾）上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)_____________________知識可知，這時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)，甲彈簧測力圖示數(shù)為：___________________．

（2）小明在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系”時(shí)，利用圖中甲、乙兩組數(shù)據(jù)比較得出：“壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大”的結(jié)論．你認(rèn)為他這樣對比這兩組數(shù)據(jù)就得出這樣的結(jié)論對嗎？____________________________．你的理由是___________________________________________________________________．

（3）從圖中甲、丙兩組數(shù)據(jù)比較，你能得出的結(jié)論是：_____________________________________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻交流電源兩極相連接，從而使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹縫時(shí)都得到加速，如圖所示，現(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時(shí)的動(dòng)能，下列方法可行的是（ ）

A. 增大金屬盒的半徑 B. 減小狹縫間的距離

C. 減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 D. 增大高頻交流電壓

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個(gè)額定電壓為3.0V，額定功率約為1W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I－U圖線，有下列器材可供選用：

A.電壓表V1(0～6V，內(nèi)阻約為10kΩ)

B.電壓表V2(0～15V，內(nèi)阻約為50kΩ)

C.電流表A1(0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)

D.電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω)

E.滑動(dòng)變阻器R1(10Ω，5A)

F.滑動(dòng)變阻器R2(200Ω，0.5A)

G.蓄電池(電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì))

H.開關(guān)、導(dǎo)線

(1)實(shí)驗(yàn)中，電壓表選_________，電流表選_________，滑動(dòng)變阻器選_________；(用序號字母表示)；

(2)測得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由燈泡的伏安特性曲線可以求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻約為_________Ω，若將此燈泡接在電壓為12V的電路中，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)阻值約為_________Ω的電阻。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻小孩將冰塊以相對冰面3 m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h=0.3 m（h小于斜面體的高度）。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1=30 kg，冰塊的質(zhì)量為m2=10 kg，小孩與滑板始終無相對運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小g=10 m/s2。

（i）求斜面體的質(zhì)量；

（ii）通過計(jì)算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？

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同步練習(xí)冊答案