如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角α=30°，導(dǎo)軌間距為l=0.50m，金屬桿ab、cd的質(zhì)量均為m=1.0kg，電阻均為r=0.10Ω，垂直于導(dǎo)軌水平放置．整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T．用平行于導(dǎo)軌方向的拉力拉著ab桿沿軌道以某一速度勻速上升時(shí)，cd桿恰好保持靜止．不計(jì)導(dǎo)軌的電阻和摩擦，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）回路中感應(yīng)電流I的大小．
 （2）拉力做功的功率．
分析：（1）cd桿靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可以求出回路中的感應(yīng)電流．
（2）由平衡條件求出拉力大小，然后由P=Fv求出拉力的功率．
解答：解：（1）cd桿保持靜止，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：mgsinα=BIl，
感應(yīng)電流：I=
mgsinα
Bl
=
1×10×sin30°
2×0.5
=5A；
（2）ab桿勻速上升，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：F=mgsinα+IlB，
ab桿切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢：E=Blv，
感應(yīng)電流I=
E
2r
，
拉力做功的功率：P=Fv，
代入數(shù)據(jù)解得，拉力的功率：P=10W；
答：（1）回路中感應(yīng)電流I的大小為5A．（2）拉力做功的功率為10W．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了求感應(yīng)電流、拉力功率問題，對cd桿進(jìn)行受力分析、應(yīng)用平衡條件可以求出感應(yīng)電流；應(yīng)用E=BLv、歐姆定律、平衡條件及功率公式P=Fv可以求出拉力的功率．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：021

如圖所示, MN、PQ為兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行且水平放置, ab、cd兩根金 屬棒平行放置在導(dǎo)軌上, 導(dǎo)軌處在足夠大的勻強(qiáng)磁場中, 磁感線方向豎直向上. 若給cd棒一個(gè)水平向右沖力, cd棒向右以速度v運(yùn)動(dòng), 在后來的運(yùn)動(dòng)中關(guān)于ab棒 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和cd棒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài), 正確的說法是

[　　]

A. ab棒將向左做加速運(yùn)動(dòng)

B. cd棒將向右做加速運(yùn)動(dòng)

C. ab棒向右做加速運(yùn)動(dòng), 直到ab與cd速度相等為止　　  

D. cd棒做減速運(yùn)動(dòng), 直到cd與ab速度相等為止

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，間距為L的兩根平行金屬導(dǎo)軌彎成“L ”形，豎直導(dǎo)軌面與水平導(dǎo)軌面 均足夠長，整個(gè)裝置處于豎直向上大小為B的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量均為m、阻值均為R的導(dǎo) 體棒ab、cd均垂直于導(dǎo)軌放置，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為u;當(dāng)導(dǎo)體棒cd在水平 恒力作用下以速度v0沿水平導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，釋放導(dǎo)體棒ab，它在豎直導(dǎo)軌上勻加速下滑。(導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間接觸良好且接觸點(diǎn)及金 屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì);已知重力加速度為g)求：

(1)    導(dǎo)體棒cd向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中的電流 大小；

(2)    導(dǎo)體棒ab勻加速下滑的加速度大小；

(3)    若在某時(shí)刻,將導(dǎo)體棒cd所受水平恒力撤 去，經(jīng)過一段時(shí)間，導(dǎo)體棒cd靜止，此過程流經(jīng)導(dǎo)體棒cd的電荷量為q，則這一段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒cd產(chǎn)生的焦耳熱為多少。

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根質(zhì)量為的金屬棒水平放置在兩根豎直的光滑平行金屬導(dǎo)軌上，并始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌下端接一阻值為的電阻，其余電阻不計(jì)。在空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只隨豎直方向變化，變化規(guī)律，為大于零的常數(shù)。質(zhì)量為的物體靜止在傾角θ=30°的光滑斜面上，并通過輕質(zhì)光滑定滑輪和絕緣細(xì)繩與金屬相連接。當(dāng)金屬棒沿軸方向從位置由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度恰好為0。不計(jì)空氣阻力，斜面和磁場區(qū)域足夠大，重力加速度為。求：

   （1）金屬棒上升時(shí)的速度；

   （2）金屬棒上升的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

   （3）金屬棒上升的過程中，通過金屬棒橫截面的電量。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評(píng)分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

(1) (4分)下列說法中正確的是              

A．當(dāng)兩個(gè)分子間的距離為r0(平衡位置)時(shí)，分子力為零，分子勢能最小

B．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)

C．第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律

D．自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過程具有方向性，雖然總能量守恒，但能量品質(zhì)在退化

（2）(4分)如圖所示，在開口向上的豎直放置圓筒形容器內(nèi)用質(zhì)量為m活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動(dòng)，大氣壓恒為p0，容器的橫截面積為S，密封氣體的壓強(qiáng)是　　   ，當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加      。

（3）晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料，它是一些非常細(xì)的完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體．現(xiàn)有一根鐵(Fe)晶，直徑為d，能承受的最大拉力為F．試求剛要拉斷時(shí)原子間的作用力f．(已知鐵的密度ρ，鐵的摩爾質(zhì)量M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，忽略鐵分子間的空隙)

 

B．(選修模塊3-4)(12分)

（l）(4分)下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是              

 A．同種介質(zhì)中，光波長越短，傳播速度越快

 B．薄膜干涉條紋可以看著是等厚線

 C．眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象

D．宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時(shí)，他不能感知自身質(zhì)量的增大

(2)（4分）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示，P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處。在t1=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P此后恰好第二次處于波峰位置；則t2=       s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q此后第二次在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t3=0.9s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為__    ____cm。

（3）(4分) 如圖所示，透明介質(zhì)球球心位于O，半徑為R，光線DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)的C點(diǎn)，DC與AB的距離H=R/2，若DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后經(jīng)一次反射再次回到介質(zhì)球的界面時(shí)，從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行，求介質(zhì)的折射率。

 

C．(選修模塊3-5)(12分)

（1）（4分）下列說法正確的是              

A．任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長”，入射光波長小于這個(gè)波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B．氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度減小

C．用電子流工作的顯微鏡比用相同速度的質(zhì)子流工作的顯微鏡分辨率低

D．核力的飽和性決定了原子核太大，那一定是不穩(wěn)定的

（2）（4分）質(zhì)量為m1的鋰核()俘獲一個(gè)質(zhì)量為m2的質(zhì)子后衰變?yōu)閮蓚�(gè)粒子，粒子質(zhì)量為m3，已知光在真空中速度為c.

①寫出核反應(yīng)方程                            。

②該過程中釋放的核能為ΔE =                      

 (3) （4分）在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的粒子以初動(dòng)能E0與質(zhì)量M的金核發(fā)生對心碰撞。若金核初時(shí)靜止且自由，求粒子與金核間距離最近時(shí)電勢能。

 

 

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科目：高中物理 來源：江蘇省2010屆三校四模聯(lián)考 題型：實(shí)驗(yàn)題

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評(píng)分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

(1) (4分)下列說法中正確的是              

A．當(dāng)兩個(gè)分子間的距離為r0(平衡位置)時(shí)，分子力為零，分子勢能最小

B．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)

C．第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律

D．自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過程具有方向性，雖然總能量守恒，但能量品質(zhì)在退化

（2）(4分)如圖所示，在開口向上的豎直放置圓筒形容器內(nèi)用質(zhì)量為m活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動(dòng)，大氣壓恒為p0，容器的橫截面積為S，密封氣體的壓強(qiáng)是　　   ，當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加      。

（3）晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料，它是一些非常細(xì)的完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體．現(xiàn)有一根鐵(Fe)晶，直徑為d，能承受的最大拉力為F．試求剛要拉斷時(shí)原子間的作用力f．(已知鐵的密度ρ，鐵的摩爾質(zhì)量M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，忽略鐵分子間的空隙)

 

B．(選修模塊3-4)(12分)

（l）(4分)下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是              

 A．同種介質(zhì)中，光波長越短，傳播速度越快

 B．薄膜干涉條紋可以看著是等厚線

 C．眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象

D．宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時(shí)，他不能感知自身質(zhì)量的增大

(2)（4分）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示，P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處。在t1=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P此后恰好第二次處于波峰位置；則t2=        s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q此后第二次在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t3=0.9s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為__    ____cm。

（3）(4分) 如圖所示，透明介質(zhì)球球心位于O，半徑為R，光線DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)的C點(diǎn)，DC與AB的距離H=R/2，若DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后經(jīng)一次反射再次回到介質(zhì)球的界面時(shí)，從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行，求介質(zhì)的折射率。

 

C．(選修模塊3-5)(12分)

（1）（4分）下列說法正確的是              

A．任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長”，入射光波長小于這個(gè)波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B．氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度減小

C．用電子流工作的顯微鏡比用相同速度的質(zhì)子流工作的顯微鏡分辨率低

D．核力的飽和性決定了原子核太大，那一定是不穩(wěn)定的

（2）（4分）質(zhì)量為m1的鋰核()俘獲一個(gè)質(zhì)量為m2的質(zhì)子后衰變?yōu)閮蓚�(gè)粒子，粒子質(zhì)量為m3，已知光在真空中速度為c.

①寫出核反應(yīng)方程                             。

②該過程中釋放的核能為ΔE =                      

 (3) （4分）在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的粒子以初動(dòng)能E0與質(zhì)量M的金核發(fā)生對心碰撞。若金核初時(shí)靜止且自由，求粒子與金核間距離最近時(shí)電勢能。

 

 

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