【題目】在水平桌面上固定一無(wú)限長(zhǎng)平行光滑導(dǎo)軌圖甲為俯視圖，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。左端接有電阻R，導(dǎo)軌寬度L，中間有垂直桌面向上的無(wú)限長(zhǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌接觸良好。不考慮電磁輻射和其他能量損失。

（1）若導(dǎo)體棒在水平向右恒力F1作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，那么導(dǎo)體棒做什么運(yùn)動(dòng)，最終速度如何？

（2）若導(dǎo)體棒在變化的力F2作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且F2--x圖象如圖乙所示。當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)x0時(shí)，力剛好為F0，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度為v0．求此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量。

（3）當(dāng)導(dǎo)體棒速度為v0時(shí)，撤去拉力F2到導(dǎo)體棒停下來(lái)的過(guò)程中，通過(guò)R的電荷量是多少？

【答案】（1）導(dǎo)體棒開(kāi)始做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)以后勻速運(yùn)動(dòng)；勻速運(yùn)動(dòng)的速度為；

（2）此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量為；

（3）通過(guò)R的電荷量是。

【解析】

（1）設(shè)速度為v時(shí)的安培力為FA，則F=BIL=

根據(jù)牛頓第二定律可得：F1-FA=ma，

解得加速度a=-

隨著速度的增大，加速度逐漸減小，所以導(dǎo)體棒開(kāi)始做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)以后勻速運(yùn)動(dòng)；

勻速運(yùn)動(dòng)的速度為vm，則：F1=FA=

解得：vm=；

（2）由于F2隨距離成正比，根據(jù)動(dòng)能定理可得：

-WA=-0

根據(jù)功能關(guān)系可得產(chǎn)生的焦耳熱Q=WA

所以此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量QR=Q，

聯(lián)立解得：QR=；

（3）根據(jù)動(dòng)量定理可得：-BLt=0-mv0

其中q=t

解得通過(guò)R的電荷量是q=。

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，衛(wèi)星1為地球同步衛(wèi)星，衛(wèi)星2是周期為3小時(shí)的極地衛(wèi)星，只考慮地球引力，不考慮其他作用的影響，衛(wèi)星1和衛(wèi)星2均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩軌道平面相互垂直，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中衛(wèi)星1和衛(wèi)星2有時(shí)處于地球赤道上某一點(diǎn)的正上方。下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A. 衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的向心加速度之比為1：16

B. 衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的速度之比為1：2

C. 衛(wèi)星1和衛(wèi)星2處在地球赤道的某一點(diǎn)正上方的周期為24小時(shí)

D. 衛(wèi)星1和衛(wèi)星2處在地球赤道的某一點(diǎn)正上方的周期為3小時(shí)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】由庫(kù)侖定律可知，真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，帶電量分別為q1和q2，其間距離為r時(shí)，它們之間相互作用力的大小為，式中k為靜電力常量．若用國(guó)際單位制的基本單位表示，k的單位應(yīng)為（　�。�

A. kgA2m3B. kgA﹣2m3s﹣4C. kgm2C﹣2D. Nm2A﹣2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一條形磁鐵從左向右勻速穿過(guò)線圈，當(dāng)磁鐵經(jīng)過(guò)A、B兩位置時(shí)，線圈中

A. 感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同

B. 感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反

C. 感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同

D. 感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，某同學(xué)為了比較不同物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間摩擦因數(shù)的大小設(shè)計(jì)了該裝置。已知固定于轉(zhuǎn)軸上的角速度傳感器和力傳感器與電腦連接，通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連接物塊，細(xì)線剛好拉直，物塊隨盤(pán)緩慢加速。在電腦上記錄如圖乙所示圖象。換用形狀和大小相同但材料不同的物塊重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到物塊abc分別對(duì)應(yīng)的三條直線，發(fā)現(xiàn)a與c的縱截距相同，b與c的橫截距相同，且符合一定的數(shù)量關(guān)系�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）物塊沒(méi)有看作質(zhì)點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)是否有影響？______（選填“是或“否”）。

（2）物塊a、b、c的密度之比為______

（3）物塊a、b、c與轉(zhuǎn)盤(pán)之間的摩擦因數(shù)之比為______

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心地放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m.金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R0=2Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì).

(1)若棒以v0=5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過(guò)圓環(huán)直徑的瞬時(shí)(如圖所示)MN中的電動(dòng)勢(shì)和流過(guò)燈L1的電流；

(2)撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2以為軸向上翻轉(zhuǎn)90°，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，其變化率為T/s，求L1的功率.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，PM、QN是兩根半徑為d的光滑的圓弧軌道，其間距為L，O、P連線水平，M、N在同一水平高度，圓弧軌道電阻不計(jì)，在其上端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒從軌道的頂端PQ處由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)軌道底端MN時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg，求：

(1)棒到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)金屬棒兩端的電壓；

(2)棒下滑過(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的熱量；

(3)棒下滑過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電荷量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接有阻值為R的定值電阻．阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上．從時(shí)刻開(kāi)始棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F，由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中棒始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，通過(guò)R的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示．下面分別給出了穿過(guò)回路abPM的磁通量φ、磁通量的變化率、棒兩端的電勢(shì)差和通過(guò)棒的電荷量q隨時(shí)間變化的圖象，其中正確的是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，線段ab＝10cm、bc＝15cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc與電場(chǎng)方向間成53°角。電荷量q＝4×10—7C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W＝1.2×10—5J，已知sin53°=0.8。求:

(1)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E

(2)電荷q從a點(diǎn)移到c點(diǎn)過(guò)程中電勢(shì)能變化量△E

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