【題目】（10分）如圖所示，兩根豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.50m，上端接有阻值R=0.80Ω的定值電阻，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.40T、方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界如圖中虛線所示，虛線下方的磁場(chǎng)范圍足夠大。一根質(zhì)量m=4.0x10 2kg、電阻r=0.20Ω的金屬桿從距磁場(chǎng)上邊界h=0.20m高處，由靜止開(kāi)始沿著金屬導(dǎo)軌下落。已知金屬桿下落過(guò)程中始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度g=10m/S2,不計(jì)空氣阻力。

(1)求金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大��；

(2)求金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大��；

(3)若金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域一段時(shí)間后開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則金屬桿在勻速下落過(guò)程中其所受重力對(duì)它做功的功率為多大？

【答案】（1）2.0m/s；（2）8.0m/s2；（3）4.0W。

【解析】

試題分析：（1）金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v=m/s=2m/s；

所以進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=Blv=0.4T×0.5m×2m/s=0.4V；

（2）金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電路中的電流I==0.4A

金屬桿產(chǎn)生的安培力F=BIl=0.4T×0.4A×0.5m=0.08N

金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小a==8.0m/s2；

（3）當(dāng)桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與安培力相平衡，則F′=mg=0.4N；

故此時(shí)的速度為v′==10m/s；

所以重力對(duì)桿做功的功率P=mgv′=0.4N×10m/s=4W。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D是真空中一正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)．現(xiàn)在在A、B兩點(diǎn)分別固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2，則關(guān)于C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 若Q1和Q2是等量異種電荷，則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不同，電勢(shì)相同

B. 若Q1和Q2是等量異種電荷，則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同

C. 若Q1和Q2是等量同種電荷，則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均不相同

D. 若Q1和Q2是等量同種電荷，則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮至最短。若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A至B到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。

A. 小球的機(jī)械能守恒

B. 小球在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

C. 小球由B到C加速度先減小后增大

D. 小球由B到C的過(guò)程中，動(dòng)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于物體的速度、加速度、速度變化量的說(shuō)法正確的是（ ）

A. 加速度等于0，速度一定等于0

B. 加速度與速度無(wú)關(guān)，與速度的變化量有關(guān)

C. 加速度方向向東，速度方向可能向西

D. 加速度變小，速度可能變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為L＝0．5 m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m＝0．02 kg，電阻均為R＝0．1 Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．1 T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能夠保持靜止．取g＝10 m/s2，問(wèn)：

(1)通過(guò)棒cd的電流I是多少，方向如何？

(2)棒ab受到的力F多大？

(3)棒cd每產(chǎn)生Q＝1 J的熱量，力F做的功W是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若在光屏處放照相底片，并設(shè)法控制入射光線強(qiáng)度和曝光時(shí)間，則下列描述中正確的是

A. 若曝光量很小，底片上會(huì)出現(xiàn)一些分布不規(guī)則的亮點(diǎn)，顯示出光的粒子性

B. 即使曝光量很小，底片上也會(huì)顯示出明暗相間的條紋，證明光具有波動(dòng)性

C. 若曝光量足夠大，底片上會(huì)出現(xiàn)亮度均勻的光斑，顯示出光的波動(dòng)性

D. 若曝光量足夠大，底片上會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋，證明光具有波動(dòng)性

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在驗(yàn)證光的波粒二象性的實(shí)驗(yàn)中，采用很微弱的光流，使光子一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫．如曝光時(shí)間不太長(zhǎng)，底片上出現(xiàn)___________；如時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上將會(huì)顯示___________．（無(wú)規(guī)則分布的點(diǎn)子，規(guī)則的衍射條紋）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，兩平行金屬板P、Q之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng).一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）沿垂直于磁場(chǎng)的方向噴入磁場(chǎng).把P、Q與電阻R相連接.下列說(shuō)法正確的是

A. Q板的電勢(shì)高于P板的電勢(shì)

B. R中有由a向b方向的電流

C. 若只改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱，R中電流保持不變

D. 若只增大粒子入射速度，R中電流增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 研究百米運(yùn)動(dòng)員跑步過(guò)程中的動(dòng)作時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)

B. 物體在直線運(yùn)動(dòng)中，同一段時(shí)間內(nèi)的位移大小和路程一定相等

C. 瞬時(shí)速度可看作物體在趨于零的時(shí)間內(nèi)的平均速度

D. 摩擦力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，而且總是與壓力成正比

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