【題目】磁懸浮列車動力原理如下圖所示，在水平地面上放有兩根平行直導軌，軌間存在著等距離的正方形勻強磁場Bl和B2，方向相反，B1=B2=lT，如下圖所示．導軌上放有金屬框abcd，金屬框電阻R=2Ω，導軌間距L=0.4m，當磁場Bl、B2同時以v=5m/s的速度向右勻速運動時，求

(1)如果導軌和金屬框均很光滑，金屬框對地是否運動?若不運動，請說明理由；如運動，原因是什么?運動性質如何?

(2)如果金屬框運動中所受到的阻力恒為其對地速度的K倍，K=0.18，求金屬框所能達到的最大速度vm是多少?

(3)如果金屬框要維持(2)中最大速度運動，它每秒鐘要消耗多少磁場能?

【答案】(1)運動．因磁場運動時，框與磁場有相對運動，ad、bc邊切害蟲磁感線，框中產生感應電流(方向逆時針)，同時受安培力，方向水平向右，故使線框向右加速運動，且屬于加速度越來越小的變加速運動． (2)3.2m/s (3)2.9J

【解析】

(1)金屬框對地運動。因磁場運動時，框與磁場有相對運動，ad、bc邊切割磁感線，框中產生感應電流(方向逆時針)，同時受安培力，方向水平向右，故使線框向右加速運動，且屬于加速度越來越小的變加速運動.．

(2)阻力f與安培力F安衡時，框有f=Kvm=F=2IBL

其中I=E/R

E=2BL(vvm)

聯(lián)立可得：

則有

解得

代入數(shù)據(jù)解得：vm=3.2m/s

(3)框消耗的磁場能一部分轉化為框中電熱，一部分克服陰力做功．

據(jù)能量守恒E硫=I2Rt+Kvmvmt

E磁=[4B2L2(vvm)2/R]1+Kv2m1=2.9J

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某工廠為了測試汽車的性能，將兩輛完全相同的汽車并排停放在平直的公路上，在t=0時刻將兩汽車同時啟動，通過計算機描繪出兩汽的加速度隨時間變化規(guī)律的圖像如圖所示。則下列說法正確的是（　　）

A.汽車甲做勻速直線運動，汽車乙做勻減速直線運動

B.第1 s末兩車之間的距離最大

C.第1 s末汽車甲的速度大小為10 m/s，汽車乙的速度大小為15 m/s

D.前2 s內兩汽車的位移大小相等

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【題目】如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面(紙面)，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外．一電荷量為q(q>0)、質量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域，射入點與ab的距離為.已知粒子射出磁場與射入磁場時運動方向間的夾角為60°，則粒子的速率為(不計重力)(　　)

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明同學想要設計一個既能測量電源電動勢和內阻，又能測量定值電阻阻值的電路。

他用了以下的實驗器材中的一部分，設計出了圖(a)的電路圖：

a．電流表A1(量程0.6A，內阻很小)；電流表A2(量程300μA，內阻rA=1000Ω)；

b．滑動變阻器R(0-20Ω)；

c，兩個定值電阻R1=1000Ω，R2=9000Ω；

d．待測電阻Rx；

e．待測電源E(電動勢約為3V，內阻約為2Ω)

f．開關和導線若干

(1)根據(jù)實驗要求，與電流表A2串聯(lián)的定值電阻為___________(填“R1”或“R2”)

(2)小明先用該電路測量電源電動勢和內阻，將滑動變阻器滑片移至最右端，閉合開關S1，調節(jié)滑動變阻器，分別記錄電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2，得I1與I2的關系如圖(b)所示。根據(jù)圖線可得電源電動勢E=___________V；電源內阻r=___________Ω，(計算結果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)小明再用該電路測量定值電阻Rx的阻值，進行了以下操作：

①閉合開關S1、S2，調節(jié)滑動變阻器到適當阻值，記錄此時電流表A1示數(shù)Ia，電流表A2示數(shù)Ib；

②斷開開關S2，保持滑動變阻器阻值不變，記錄此時電流表A1示數(shù)Ic，電流表A2示數(shù)Id；后斷開S1；

③根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知計算定值電阻Rx的表達式為___________。若忽略偶然誤差，則用該方法測得的阻值與其真實值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)

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【題目】如圖所示，一光束包含兩種不同頻率的單色光，從空氣射向兩面平行玻璃磚的上表面，玻璃磚下表面有反射層，光束經兩次折射和一次反射后，從玻璃磚上表面分為兩束單色光射出， a、b 分別為兩束單色光的出射點，下列說法正確的是（　　）

A.a光的頻率小于 b 光的頻率

B.在空氣中 a 光的波長小于b光的波長。

C.出射光束 a、b 一定相互平行

D.a、b 兩色光從同種玻璃射向空氣時，a 光發(fā)生全反射的臨界角大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圓柱體上，小球B用水平輕彈簧拉著系于豎直板上，兩小球A、B通過光滑滑輪O用輕質細線相連，兩球均處于靜止狀態(tài)，已知B球質量為m，O點在半圓柱體圓心O1的正上方，OA與豎直方向成30°角，OA長度與半圓柱體半徑相等，OB與豎直方向成45°角，則下列敘述正確的是

A. 小球A、B受到的拉力TOA與TOB相等，且TOA＝TOB＝

B. 彈簧彈力大小

C. A球質量為

D. 光滑半圓柱體對A球支持力的大小為mg

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【題目】如圖所示為某同學測量電源的電動勢和內阻的電路圖．其中包括電源E，開關S1和S2，電阻箱R，電流表A，保護電阻Rx．該同學進行了如下實驗步驟：

(1)將電阻箱的阻值調到合適的數(shù)值，閉合S1、S2，讀出電流表示數(shù)為I，電阻箱讀數(shù)為9.5 Ω，斷開S2，調節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)仍為I，此時電阻箱讀數(shù)為4.5Ω．則保護電阻的阻值Rx＝________Ω．（結果保留兩位有效數(shù)字）

(2)S2斷開，S1閉合，調節(jié)R，得到多組R和I的數(shù)值，并畫出圖象，如圖所示，由圖象可得，電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω．（結果保留兩位有效數(shù)字）

(3)本實驗中，內阻的測量值________（填“大于”或“小于”）真實值，原因是_____________．

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【題目】一質量為m的運動員托著質量為M的重物從下蹲狀態(tài)（圖甲）緩慢運動到站立狀態(tài)（圖乙），該過程重物和人的肩部相對位置不變，運動員保持乙狀態(tài)站立△t時間后再將重物緩慢向上舉，至雙臂伸直（圖丙）。甲到乙、乙到丙過程重物上升高度分別為h1、h2，經歷的時間分別為t1、t2，則下面說法中正確的是（　�。�

A.地面對運動員的沖量為（M＋m）g（t1＋t2＋△t），地面對運動員做的功為（M＋m）g（h1＋h2）

B.地面對運動員的沖量為（M＋m）g（t1＋t2＋△t），地面對運動員做的功為0

C.運動員對重物的沖量為0，運動員對重物做的功為Mg（h1＋h2）

D.運動員對重物的沖量為Mg（t1＋t2），運動員對重物做的功為0

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【題目】如圖所示，豎直放置的光滑金屬導軌水平間距為L，導軌下端接有阻值為R 的電阻。質量為m、電阻為r的金屬細桿ab與豎直懸掛的絕緣輕質彈簧相連，彈簧上端固定。整個裝置處在磁感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面的勻強磁場中�，F(xiàn)使細桿從彈簧處于原長位置由靜止釋放，向下運動距離為h時達到最大速度vm， 此時彈簧具有的彈性勢能為Ep。導軌電阻忽略不計，細桿與導軌接觸良好，重力加速度為g，求：

（1）細桿達到最大速度m時，通過R的電流大小I；

（2）細桿達到最大速度vm時，彈簧的彈力大小F；

（3）上述過程中，R上產生的焦耳熱Q。

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