【題目】如圖所示，兩根傾角為、間距為的足夠長的光滑金屬導軌，導軌下端連接一個電阻。導軌所在空間有垂直于兩導軌平面、方向斜向上的勻強磁場。在導軌下端與導軌垂直放置一個質量為m的導體棒。取導軌下端為坐標原點、沿導軌斜向上建立坐標軸。從0時刻起，導體棒在沿軸正方向的外力作用下由靜止開始沿導軌向上運動，拉動過程速度與位移滿足（由此可導出），其中為已知常數(shù)。導體棒運動至處時，電阻的電功率為。此時撤去外力，導體棒繼續(xù)運動至某時刻后做勻速運動。運動過程中導體棒始終與導軌垂直，不計其他電阻。求：

(1)磁場磁感應強度的大��；

(2)外力撤去之前，外力與的關系式；

(3)在導體棒的全部運動過程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)運動至時刻速度

①

電動勢

②

電功率

③

解①②③式得

④

(2)撤力前速度為的時刻，有

⑤

電動勢

⑥

電流

⑦

安培力

⑧

解④⑤⑥⑦⑧式得

⑨

由牛頓第二定律得

⑩

又有

解⑨⑩式得

(3)外力作用運動至的過程，由⑨式知與成正比，且時刻有

則安培力做功

設勻速下滑速度為，電動勢

電流

安培力

又有

撤力后至最低點過程，有

焦耳熱

解④~式得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙、丙三個實驗小組分別采用如圖甲、圖乙、圖丙所示的實驗裝置做實驗。甲小組測小車勻變速運動的加速度，乙小組探究小車的加速度與合外力的關系，丙小組探究小車的速度和合外力做的功的關系總質量用M表示（圖乙中M為小車與力傳感器的總質量，圖丙中M為小車和與小車固連的小滑輪的總質量），鉤碼總質量用m表示，重力加速度為g，試回答下列問題：

（1）甲、乙、丙三組實驗不需要平衡小車與長木板之間的摩擦力的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。

（2）甲、乙、丙三組實驗需要滿足的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。

（3）若三組同學分別用各自的實驗裝置做探究小車的加速度和合外力的關系實驗，各組同學的操作均完全正確，甲、乙、丙三組同學作出的a-F圖線如圖丁所示（乙組同學所用F為力傳感器示數(shù)，丙組同學所用F為彈簧測力計示數(shù)），則乙組實驗對應的圖線是________（填“A”“B”或“C”。）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，豎直平面內(nèi)（紙面）存在平行于紙面的勻強電場，方向與水平方向成θ= 60°角，紙面內(nèi)的線段MN與水平方向成α=30°角，MN長度為d。現(xiàn)將一質量為m、電荷量為q(q>0)的帶電小球從M由靜止釋放，小球沿MN方向運動，到達N點的速度大小為（待求）；若將該小球從M點沿垂直于MN的方向，以大小的速度拋出，小球將經(jīng)過M點正上方的P點（未畫出），已知重力加速度大小為g，求：

(l)勻強電場的電場強度E及小球在N點的速度；

(2)M點和P點之間的電勢差；

(3)小球在P點動能與在M點動能的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上方有一勻強磁場，磁感應強度為B。x軸下方有一勻強電場，電場強度為E。屏MN與y軸平行且相距L，一質量為m，電荷量為e的電子，在y軸上某點A自靜止釋放，如果要使電子垂直打在屏MN上，那么：

(1)電子釋放位置與原點O點之間的距離s需滿足什么條件？

(2)電子從出發(fā)點到垂直打在屏上需要多長時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙是兩條不同材料的彈性細繩，兩繩在處連接。分別是甲乙兩繩上的兩點距為，間距為。點上下振動時形成向左、向右傳播的簡諧橫波。時刻點處在波谷位置。后波谷恰好傳播到點，此時間還有一個波谷，且點在平衡位置且向上運動。已知乙波的波速為。則下列說法正確的是（　　）

A.甲波的波長為

B.甲波的波速為

C.點的振動周期為

D.時，點恰好處于波谷

E.當點處于波峰時，點也一定處于波峰

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的定滑輪固定在天花板的A點上，質量為M的物塊a靜置在水平地面上的C點，系在a上的細線跨過定滑輪后，固定在天花板上的B點，質量為m的物塊b利用光滑小掛鉤掛在A、B間細線上的O點，當AC、AO與豎直方向的夾角均為30°時，a、b兩物塊均保持靜止，重力加速度為g，下列說法正確的是（　�。�

A.細線的拉力

B.物塊a對地面的壓力N=(M-m)g

C.物塊a對地面的摩擦力

D.若將B端的細線向左緩慢移動至A處的過程中，物塊a始終保持靜止

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為兩相通圓柱形玻璃管的截面圖，細端開口，粗管的橫截面積為細管2倍。室溫（27℃）環(huán)境中，在細管中注入4cm長的水銀柱，開口向下豎直放置時，水銀柱上端離連通處8cm；緩慢轉至開口豎直向上，水銀柱剛好沒有進入粗管中，已知大氣壓強為76cmHg。

(1)求粗管的長度；

(2)保持開口豎直向下，求溫度降至多少攝氏度時，才能保證有一半體積的水銀留在細管中。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，

（1）為了盡量減小實驗誤差，以下做法正確的是______。

A．選用輕且不易伸長的細線組裝單擺

B．選用密度和體積都較小的擺球組裝單擺

C．使擺球在同一豎直平面內(nèi)做小角度擺動

D．選擇最大位移處作為計時起點

（2）一位同學在實驗中誤將49次全振動計為50次，其他操作均正確無誤，然后將數(shù)據(jù)代入單擺周期公式求出重力加速度，則計算結果比真實值________（填“偏大”或“偏小”）。

（3）為了進一步提高實驗精確度，可改變幾次擺長L并測出相應的周期T，從而得出一組對應的L與T的數(shù)據(jù)，再以L為橫軸、T2為縱軸建立直角坐標系，得到如圖所示的圖線，并求得該圖線的斜率為k，則重力加速度g=____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小石子從靠近豎直墻面的a點由靜止開始落下。途中經(jīng)過b、c、d三個點，而且通過ab、bc、cd各段所用的時間均為T。若讓小石子從b點由靜止開始落下，空氣阻力不計，則該小石子（　　）

A.通過bc、cd段的時間均小于T

B.通過c、d點的速度之比為1：2

C.通過bc、cd段的平均速度之比為3：5

D.通過c點的速度大于通過bd段的平均速度

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