【題目】如圖所示，平行光滑金屬導軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成。導軌水平部分的矩形區(qū)域MNQP內(nèi)存在方向豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.50T。在距離磁場左邊界d=0.40m處垂直導軌放置導體棒a，在傾斜導軌高h=0.2m處垂直于導軌放置導體棒b。將b由靜止釋放，最終a以1m/s的速度離開磁場右邊界。已知軌道間距L=0.20m。兩棒質(zhì)量均為0.01kg，兩棒電阻均為0.1Ω，不計導軌電阻。導體棒在運動過程中始終垂直于導軌且接觸良好。g取10m/s2。忽略磁場邊界效應。求：

（1）安培力對導體棒a做的功。

（2）導體棒a剛出磁場時，b的速度大小及兩棒之間的距離。

（3）導體棒b的整個運動過程中，安培力對b做的功。

【答案】（1）0.005J（2）1m/s；0.2m（3）-0.02J

【解析】

（1）導體棒a在安培力的作用下由靜止向右加速運動，根據(jù)動能定理，安培力對導體a做的功

（2）導鐵棒b在傾斜部分運動時，由機械能守恒定律有

得

導體棒b進入磁場與導體棒a通過磁場相互作用直到導體棒a出磁場，由動量守恒定律有

得,即導體棒a出磁場時，兩棒已獲得共同速度

此過程中，對導體棒b運用動量定理有

得

兩棒之間的距離為

（3）導體棒b進入磁場與導體棒a通過磁場相互作用后獲得共同速度的過程中，安培力對導體棒b做的功

導體棒a從磁場中出來時，導體棒b與磁場右邊界相距

此時對導體棒b運用動量定理有

得v3=0導體棒b剛好停止在磁場右邊界處，該過程中安培力對導體棒b做的功

因此整個運動過程中安培力對于導體棒b做的功為

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為，下列說法中正確的是　　

A. 圖示時刻質(zhì)點b的加速度將增大

B. 圖示時刻質(zhì)點a的速度為

C. 從圖示時刻開始，經(jīng)過，質(zhì)點a通過的路程為40m

D. 若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為50Hz

E. 若該波傳播中遇到寬約3m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關說法正確的是

A. 處于基態(tài)的氫原子吸收10.5eV的光子后能躍遷至，n＝2能級

B. 大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可輻射出3種不同頻率的光

C. 若用從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光，照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應，則用從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光，照射該金屬時一定能發(fā)生光電效應

D. 用n＝4能級躍遷到n＝1能級輻射出的光，照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為6.41eV

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個帶電粒子僅在電場力作用下在x軸上由靜止開始從向做直線運動，其速度平方隨位置x變化的圖線如圖所示，圖象關于縱軸對稱，由圖象可知（ ）

A. 粒子從向運動過程中，加速度先減小后增大

B. x=0處電勢最高

C. 在x軸上，和兩個位置的電場強度不同

D. 粒子沿x軸正向運動過程中，電勢能先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某做直線運動的質(zhì)點的位置－時間圖象（拋物線）如圖所示，P（2，12）為圖線上的一點。PQ為過P點的切線，與x軸交于點Q（0，4）。已知t＝0時質(zhì)點的速度大小為8m／s，則下列說法正確的是

A. 質(zhì)點做勻減速直線運動

B. 2s時，質(zhì)點的速度大小為6m/s

C. 質(zhì)點的加速度大小為2m/s2

D. 0～1s內(nèi)，質(zhì)點的位移大小為4m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光電效應實驗中，分別用a、b兩種單色光先后照射到同種金屬上，均能產(chǎn)生光電子，測得相應的遏制電壓分別為和，且。下列說法正確的是

A. 在真空中，a光的波長大于b光的波長

B. 在同一介質(zhì)中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度

C. 同一介質(zhì)對a光的折射率大于對b光的折射率

D. 從同一介質(zhì)射入真空，a光的臨界角大于b光的臨界角

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R=10cm的圓形筒內(nèi)有B=1×104T的勻強磁場，方向平行于軸線．在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔、分別作為入射孔和出射孔．現(xiàn)有一束比荷為的正離子，以不同角度α入射，最后有不同速度的離子束射出，其中入射角α=30°，且不經(jīng)碰撞而直接從出射孔射出的離子的速度大小是 （ ）

A. 2×105m/s B. 2×106m/s

C. 4×105m/s D. 4×106m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶10，接線柱a、b接在電壓為u＝22sin (100πt) V的正弦交流電源上，R1為定值電阻，其阻值為100 Ω，R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器．下列說法中正確的是(　　)

A. t＝s時，a、b兩點間電壓的瞬時值為11 V

B. t＝s時，電壓表的讀數(shù)為220 V

C. 當R2的溫度升高時，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大

D. 在1分鐘內(nèi)電阻R1上產(chǎn)生的熱量為55000 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一傾角為30的斜面固定在水平地面上，一輕彈簧左端拴接在質(zhì)量為m的物體P上，右端連接一輕質(zhì)細繩，細繩跨過光滑的定滑輪連接質(zhì)量為m的物體Q，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。對Q施加始終與右側(cè)懸繩垂直的拉力F，使Q緩慢移動至懸繩水平，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。則

A. 拉力F先變大后變小

B. 彈簧長度先增加后減小

C. P所受摩擦力方向先向下后向上

D. 斜面對P的作用力先變小后變大

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