【題目】如圖所示,有一傾斜的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌間距為 L=0.5 m,在導(dǎo)軌的中間矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量m=0.05 kg、有效電阻r=2 Ω的導(dǎo)體棒從距磁場(chǎng)上邊緣d處?kù)o止釋放,當(dāng)它進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持與導(dǎo)軌垂直,已知d=0.4 m,接在兩導(dǎo)軌間的電阻R=6 Ω,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻, 取g=10 m/s2.求:

(1) 導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v.

(2) 導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量QR.

(3) 導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量q.

【答案】（1）2 m/s；（2）0.075 J；（3）0.05 C

【解析】（1）設(shè)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v,由動(dòng)能定理有

代入數(shù)據(jù)得：v=2m/s

（2）導(dǎo)體棒勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為回路的電能，經(jīng)過(guò)R、r產(chǎn)生熱量為Q。

電阻R上產(chǎn)生的熱量：

(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：

回路的電流：

通過(guò)電阻R的電荷量： ，

根據(jù)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡： ，B=2T,

聯(lián)立得：q=0.05C

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，線圈L1，鐵芯M，線圈L2都可自由移動(dòng)，S合上后使L2中有惑應(yīng)電流且流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)?/span>a→b，可采用的辦法是

A. 使L2迅速靠近L1

B. 斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)S

C. 將鐵芯M插入

D. 將鐵芯M抽出

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AB是一段光滑的水平支持面，一個(gè)質(zhì)量為m的小物體P在支持面上以速度v0滑到B點(diǎn)時(shí)水平飛出，落在水平地面的C點(diǎn)，其軌跡如圖中虛線BC所示。已知P落地時(shí)相對(duì)于B點(diǎn)的水平位移OC＝l，重力加速度為g，不記空氣阻力的作用。

（1）現(xiàn)于支持面下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶，傳送帶右端E與B點(diǎn)相距l/2，先將驅(qū)動(dòng)輪鎖定，傳送帶處于靜止?fàn)顟B(tài)。使P仍以v0離開(kāi)B點(diǎn)在傳送帶上滑行，然后從傳送帶右端E水平飛出，恰好仍落在C點(diǎn)，其軌跡如圖中虛線EC所示，求小物塊P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（2）若將驅(qū)動(dòng)輪的鎖定解除，并使驅(qū)動(dòng)輪以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，再使P仍以v0從B點(diǎn)滑上傳送帶，已知驅(qū)動(dòng)輪的半徑為r，傳送帶不打滑。若要使P最后仍落到C點(diǎn)，則求：

驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)該滿足什么條件？

②在滿足的條件下，P與皮帶間摩擦產(chǎn)生的熱量Q

（3）若驅(qū)動(dòng)輪以不同的角度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，仍使P以v0從B點(diǎn)滑上傳送帶，最后P的落地點(diǎn)為D（圖中未畫(huà)出）。試寫(xiě)出角速度ω對(duì)應(yīng)的OD的可能值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】地球的地理兩極與地磁的兩極并不重合，因此磁針并非準(zhǔn)確的指南或者指北，其間有一個(gè)夾角——磁偏角．世界上第一個(gè)觀測(cè)到磁偏角的人是(　　)

A. 中國(guó)的沈括 B. 中國(guó)的鄭和

C. 意大利的哥倫布 D. 葡萄牙的麥哲倫

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，以下說(shuō)法正確的是

A.線圈平面與磁感線方向垂直

B.線圈中感應(yīng)電流的方向?qū)l(fā)生改變

C.通過(guò)線圈平面的磁通量最大

D.通過(guò)線圈的感應(yīng)電流最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,質(zhì)量M=4 kg、長(zhǎng)L=2 m的木板A靜止在光滑水平面上,質(zhì)量m=1 kg的小滑塊B置于A的左端.B在F=3 N的水平恒力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)B運(yùn)動(dòng)至A的中點(diǎn)時(shí)撤去力F.A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10 m/s2.求:

(1) 撤去F之前A、B的加速度大小a1、a2.

(2) F對(duì)B做的功W.

(3) 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列情況中物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向與速度方向相反的是：

A. 升空時(shí)的火箭

B. 進(jìn)站時(shí)的地鐵

C. 起跑時(shí)的短跑選手

D. 沿光滑斜面下滑的小車(chē)；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于加速度，下列說(shuō)法中正確的是

A. 速度變化越大，加速度一定越大

B. 速度變化率越大，加速度一定越大

C. 速度變化越快，加速度一定越大

D. 速度越大，加速度一定越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中不需要的是____________．（寫(xiě)器材編號(hào)）

A．秒表 B．天平 C．白紙 D．重垂線

（2）在研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)確定若干個(gè)點(diǎn)，描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．在實(shí)驗(yàn)中的下列操作正確的是____________．

A．實(shí)驗(yàn)中所用斜槽末端的切線必須調(diào)到水平

B．每次實(shí)驗(yàn)中小球必須由靜止釋放，初始位置不必相同

C．每次實(shí)驗(yàn)小球必須從斜槽的同一位置由靜止釋放，所用斜槽不必光滑

D．在實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡量選用質(zhì)量小一點(diǎn)的小球

（3）某同學(xué)用頻閃照相法“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡，但不慎將畫(huà)有軌跡圖線的坐標(biāo)丟失了一部分，剩余部分如圖所示，圖中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均代表5cm，A、B和C是軌跡圖線上依次經(jīng)過(guò)的3個(gè)點(diǎn)，如果取g=10m/s2，那么：根據(jù)軌跡的坐標(biāo)求出物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=____________ m/s．若取A為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初位置坐標(biāo)為：x=____________ cm，y=____________ cm．

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