【題目】如圖所示，兩根相距為d的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于水平xOy平面內(nèi)，左端接有阻值為R的電阻，其他部分的電阻均不計(jì)。在x>0的一側(cè)存在垂直xOy平面且方向豎直向下的磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小按B=kx規(guī)律變化（其中k是一大于零的常數(shù)）。一根質(zhì)量為m的金屬桿垂直跨擱在光滑的金屬導(dǎo)軌上，兩者接觸良好。當(dāng)t=0時(shí)直桿位于x=0處，其速度大小為v0，方向沿x軸正方向，在此后的過(guò)程中，始終有一個(gè)方向向左的變力F作用于金屬桿，使金屬桿的加速度大小恒為a，加速度方向一直沿x軸的負(fù)方向．求：

（1）金屬桿向右運(yùn)動(dòng)至t=0時(shí)刻時(shí)所在位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

（2）閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間有多長(zhǎng)？

（3）當(dāng)金屬桿的速度為v0/2時(shí)，閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？此時(shí)作用于金屬桿的外力F多大？

【答案】（1）（2）（3）；

【解析】試題分析:（1）桿做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由位移公式可知：金屬桿向右運(yùn)動(dòng)至t0時(shí)刻時(shí)的位移，所以此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

（2）桿先向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，后向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后會(huì)離開(kāi)磁場(chǎng)，設(shè)t為在磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，則v0-at=0，根據(jù)對(duì)稱性可得：感應(yīng)電流的持續(xù)時(shí)間：

（3）設(shè)x1為金屬桿的速度大小為時(shí)它所在的坐標(biāo)，由速度位移關(guān)第，解得，此時(shí)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

當(dāng)金屬桿沿xl軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得：F+BdI=ma

由歐姆定律

解得外力。

同理可以求出，當(dāng)金屬桿沿xl軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力

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】“天宮一號(hào)”是中國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器，隨后發(fā)射的“神舟八號(hào)”無(wú)人飛船已與它成功對(duì)接．它們的運(yùn)行軌跡如圖所示，假設(shè)“天宮一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，則以下說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 根據(jù)題中條件可以計(jì)算出地球?qū)?/span>“天宮一號(hào)”的引力大小

B. 根據(jù)題中條件可以計(jì)算出地球的質(zhì)量

C. 在近地點(diǎn)P處，“神舟八號(hào)”的加速度比“天宮一號(hào)”大

D. 要實(shí)現(xiàn)“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”在近地點(diǎn)P處安全對(duì)接，需在靠近P處制動(dòng)減速

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，戰(zhàn)機(jī)在斜坡上方進(jìn)行投彈演練。戰(zhàn)機(jī)水平勻速飛行，每隔相等時(shí)間釋放一顆炸彈，第一顆落在a點(diǎn)，第二顆落在b點(diǎn)。斜坡上c、d兩點(diǎn)與a、b共線，且ab=bc=cd，不計(jì)空氣阻力。第三顆炸彈將落在

A. bc之間 B. c點(diǎn) C. cd之間 D. d點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】理想變壓器與電阻R及交流電流、電壓表V和A按圖示方式連接，已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，n1:n2=10:1，電阻R=11Ω，原線圈兩端輸入電壓U隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）

A. V表的讀數(shù)為220V

B. 通過(guò)R的電流為2A

C. A表的讀數(shù)為2A

D. 變壓器的輸入功率為40W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩條相互平行且相距d的光滑固定金屬導(dǎo)軌P1P2P3，和Q1Q2Q3，兩導(dǎo)軌間用阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌P1 P2、Q1Q2的傾角均為θ，導(dǎo)軌P2P3、Q2Q3在同一水平面上，P2Q2⊥P2P3，傾斜導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌用相切的小段光滑圓弧連接。質(zhì)量為m的金屬桿CD從與P2Q2相距L處由靜止沿傾斜導(dǎo)軌滑下，當(dāng)桿CD運(yùn)動(dòng)到P2Q2處時(shí)速度恰好達(dá)到最大，然后沿水平導(dǎo)軌滑動(dòng)一端距離后停下。桿CD始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸，空氣阻力、導(dǎo)軌和桿CD的電阻均不計(jì)，重力加速度大小為g。求；

(1)桿CD到達(dá)P2Q2處的速度大小vm；

(2)桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的過(guò)程通過(guò)電阻R的電荷量q1以 及全過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(3)桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的時(shí)間△t1及其停止處到P2Q2的距離s。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)II，O、M、P、Q為磁場(chǎng)邊界和x軸的交點(diǎn)OM=MP=L．在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)為（﹣2L，﹣L）的點(diǎn)以速度υ0沿+x方向射出，恰好經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域I又從M點(diǎn)射出區(qū)域I（粒子的重力忽略不計(jì)）．

（1）求第三象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小；

（2）求區(qū)域I內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（3）如帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O，問(wèn)區(qū)域II內(nèi)磁場(chǎng)的寬度至少為多少？粒子兩次經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O的時(shí)間間隔為多少？

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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=0.4 kg的長(zhǎng)薄板BC靜置于傾角為37°的光滑斜面上，在距上端B水平距離為1.2m的A處，有一個(gè)質(zhì)量m=0.1 kg的小物體，以一定的初速度水平拋出，恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC的最上端B點(diǎn)并在薄板上開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物體落在薄板BC上的B端時(shí)，薄板無(wú)初速釋放并開(kāi)始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物體運(yùn)動(dòng)到薄板的最下端C點(diǎn)時(shí)，與薄板BC的速度恰好相等。小物體與薄板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，sin370=0.6，cos370=0.8，g取10m/s2，求：

(1)小物體在A點(diǎn)的初速度；

(2)薄板BC的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2 Ω，則

A. t=0時(shí)，線圈平面平行于磁感線

B. t=1 s時(shí)，線圈中的電流改變方向

C. t=1.5 s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

D. 一個(gè)周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)從廢舊實(shí)驗(yàn)儀器上拆下一個(gè)標(biāo)有“200Ω，2kw”字樣的電阻，但可能阻值已經(jīng)發(fā)生變化。為了測(cè)定其電阻，該同學(xué)利用歐姆表測(cè)定其阻值時(shí)，歐姆表選擇開(kāi)關(guān)處于“×10”檔，表盤(pán)示數(shù)如圖1。

（1）為準(zhǔn)確測(cè)定其阻值，他又尋找了一塊手機(jī)電池（電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）及以下器材

A．電壓表V（量程3V，電阻RV約為3.0kΩ）

B．電流表A1（量程15mA，電阻RA1約為1Ω）

C．電流表A2（量程2mA，電阻RA2約為50Ω）

D．滑動(dòng)變阻器R1（0～20Ω，額定電流1A）

E．電阻箱R2（0～999.9Ω）

F．開(kāi)關(guān)S一只、導(dǎo)線若干

①該同學(xué)連接成如圖2所示電路，則電流表應(yīng)該選用_____(填A1或A2)

②閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P時(shí)，電流表和電壓表示數(shù)變化范圍都很小，經(jīng)檢查各元件完好，則可能是標(biāo)號(hào)為______處導(dǎo)線斷路

（2）另一個(gè)同學(xué)沒(méi)有利用電流表，只是用了前面所給的其它器材，進(jìn)行了測(cè)定該手機(jī)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)

①請(qǐng)幫他在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。并標(biāo)注應(yīng)該使用的可變電阻為R1還是R2。

②根據(jù)第二個(gè)同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)，畫(huà)出了電壓表示數(shù)U與外電阻R之間的關(guān)系圖像如圖3所示。則他測(cè)量的該電池電動(dòng)勢(shì)為_________V，內(nèi)電阻為______Ω(保留2位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊(cè)答案