【題目】如圖所示，MN、PQ為足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，間距L=0.5 m.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=。NQ⊥MN，NQ間連接有一個(gè)R=3 Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1 T。將一根質(zhì)量為m=0.02 kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻r=2 Ω，其余部分電阻不計(jì)�，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與NQ平行.當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)速度大小開始保持不變，cd距離NQ為s=0.5 m，g=10 m/s2。

（1）求金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度是多大；

（2）金屬棒從靜止開始到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?

（3）若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t=0，從此時(shí)刻起，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則t=1 s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大?

【答案】（1）2 m/s （2）0.006 J （3）0.1 T

【解析】

(1)在達(dá)到穩(wěn)定速度前，金屬棒的加速度逐漸減小，速度逐漸增大，達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，有

E=BLv

由以上四式代入數(shù)據(jù)解得

v=2 m/s

(2)根據(jù)能量關(guān)系有：

電阻R上產(chǎn)生的熱量

QR=Q

解得

QR=0.006 J

(3)當(dāng)回路中的總磁通量不變時(shí)，金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.此時(shí)金屬棒將沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng)

mgsin θ=ma

x=vt+at2

設(shè)t時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，總磁通量不變有：

BLs=B'L（s+x）

當(dāng)t=1 s時(shí)，代入數(shù)據(jù)解得，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度

B'=0.1 T

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，在紙面內(nèi)有一個(gè)邊長為L的等邊三角形abc，且該區(qū)域內(nèi)存在平行于bc邊的勻強(qiáng)電場。有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子從a點(diǎn)以速度v0沿平行于紙面且垂直于bc邊的方向進(jìn)入三角形區(qū)域，該粒子恰好從c點(diǎn)離開（不計(jì)粒子重力）。下列說法正確的是（ ）

A.勻強(qiáng)電場的方向由c點(diǎn)指向b點(diǎn)

B.電場強(qiáng)度大小E=

C.粒子從c點(diǎn)離開時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值為

D.粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中電場力做的功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)平行金屬板M、N間有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)，電場方向由M板指向N板，磁場方向垂直紙面向里，OO′為到兩極板距離相等的平行于兩板的直線．一質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的帶電粒子，以速度v0從O點(diǎn)射入，沿OO′方向勻速通過場區(qū)，不計(jì)帶電粒子的重力，則以下說法正確的是(　　)

A.帶電荷量為－q的粒子以v0從O點(diǎn)沿OO′方向射入仍能勻速通過場區(qū)

B.帶電荷量為2q的粒子以v0從O點(diǎn)沿OO′射入仍能勻速通過場區(qū)

C.保持電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，方向均與原來相反，粒子以v0從O點(diǎn)沿OO′射入，則粒子仍能勻速通過場區(qū)

D.粒子仍以速度v0從右側(cè)的O′點(diǎn)沿O′O方向射入，粒子仍能勻速通過場區(qū)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要測量一段金屬絲的電阻率.

（1）用螺旋測溫器測金屬絲直徑，示數(shù)如圖甲所示，則金屬絲直徑為d=__________mm.

（2）實(shí)驗(yàn)小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材，連接成了如圖乙所示的電路，閉合電鍵前將圖乙中的滑動(dòng)變阻器滑片移到最__________（填“左”或“右”）端，閉合電鍵，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到合適的位置，在移動(dòng)金屬夾P的位置，從而改變金屬絲接入電路的長度.測得多組電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及金屬絲接入電路的長度L，作出—L圖像，如圖丙所示，圖像不過原點(diǎn)的原因是____________________.如果圖像的斜率k=2Ω/m，則該金屬絲電阻率ρ= __________Ω·m.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

（3）若本實(shí)驗(yàn)中的操作、讀數(shù)及計(jì)算均正確無誤，由于電流表內(nèi)阻的存在，則電阻率的測量值與真實(shí)值相比__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量都是m的小球A、B用輕桿連接后斜放在墻上處于平衡狀態(tài)已知墻面光滑，水平地面粗糙現(xiàn)將A球向下移動(dòng)一小段距離，兩球再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，地面對B球的支持力N和輕桿上的壓力F的變化情況是（ ）

A.N不變，F變大B.N變大，F變大

C.N不變，F變小D.N變大，F變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶兩端AB間的距離為L，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v，一個(gè)質(zhì)量為m的小物體，以一定的初速度從A端滑上傳送帶，運(yùn)動(dòng)到B端，此過程中物塊先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1：2，兩過程中物塊運(yùn)動(dòng)的位移之比為2：5，重力加速度為g，傳送帶速度大小不變。下列說法正確的是( )

A.物塊的初速度大小為

B.物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

D.整個(gè)過程中物塊與傳動(dòng)帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】等量異種點(diǎn)電荷＋Q和－Q固定，在它們的連線和中垂線上有a、b、c三點(diǎn)，如圖所示．現(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷先從圖中a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)沿直線移到c點(diǎn)．則在此全過程中(　　)

A. 所受電場力一直增大

B. 所受電場力方向一直不變

C. 電勢一直減小

D. 電勢能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，波源P從平衡位置y＝0開始振動(dòng)，方向豎直向上(y軸的正方向)，振動(dòng)周期T＝0.01 s．產(chǎn)生的簡諧波向右傳播，波速為v＝80 m/s.經(jīng)過一段時(shí)間后，S、Q兩點(diǎn)開始振動(dòng)，已知距離SP＝0.4 m、SQ＝1.0 m．若以Q點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)的零點(diǎn)，則下列說法正確的是( )．

A.圖乙能正確描述Q點(diǎn)的振動(dòng)情況

B.圖甲能正確描述S點(diǎn)的振動(dòng)情況

C.圖丙能正確描述t＝0時(shí)刻的波形圖

D.若在Q點(diǎn)也存在一個(gè)波源，振動(dòng)情況同波源P，則S為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第I象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第IV象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，自y軸正半軸上處的M點(diǎn)，以速度垂直于y軸射入電場。經(jīng)x軸上處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場，最后垂直于y軸的方向射出磁場。不計(jì)粒子重力。求：

電場強(qiáng)度大小E；

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

粒子在磁場運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。

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