【題目】如圖所示，AB、CD 為兩個平行的水平光滑金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場中；AB、CD 的間距為 L，左右兩端均接有阻值為 R 的電阻；質(zhì)量為 m、長為 L，且不計電阻的導(dǎo)體 棒 MN 放在導(dǎo)軌上，甲、乙為兩根相同的輕質(zhì)彈簧，彈簧一端與 MN 棒中點連接，另一端均被固定；導(dǎo) 體棒 MN 與導(dǎo)軌接觸良好；開始時，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒 MN 具有水平向左的初速度 v0，經(jīng)過一段時間，導(dǎo)體棒 MN 第一次運動到最右端， 這一過程中 AC 間的電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱為 Q，則（ ）

A. 初始時刻導(dǎo)體棒所受的安培力大小為

B. 從初始時刻至導(dǎo)體棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱等于

C. 當導(dǎo)體棒第一次到達最右端時，每根彈簧具有的彈性勢能為

D. 當導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時，A、B 間電阻 R 的熱功率為0

【答案】A

【解析】

初始時刻，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv0，感應(yīng)電流為，導(dǎo)體棒受到的安培力為：，故A正確；MN棒第一次運動至最右端的過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q，回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為2Q，由于安培力始終對MN做負功，產(chǎn)生焦耳熱，棒第一次達到最左端的過程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，棒克服安培力做功最大，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)大于，故B錯誤；MN棒第一次運動至最右端的過程中AC間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q，回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為2Q，由能量守恒定律得，此時彈簧的彈性勢能：，故C錯誤；由于回路中產(chǎn)生焦耳熱，棒和彈簧的機械能有損失，所以當棒再次回到初始位置時，速度小于v0，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＜BLv0，由電功率公式，知A、C間電阻R的功率小于，但不為零，故D錯誤。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)做驗證機械能守恒定律的實驗，實驗裝置如圖甲所示。測量出光電門到放在試管夾上質(zhì)量為m＝0.1kg的小鐵球重心豎直的距離為x;打開試管夾，由靜止釋放小鐵球，小球經(jīng)過正下方的固定在鐵架臺上的光電門時，與光電門連接的傳感器可以記錄小鐵球經(jīng)過光電門的時間。

(1)用螺旋測微器測得小鐵球直徑如圖乙所示，其直徑D=_______ mm。

(2)從與光電門連接的傳感器上讀出小鐵球經(jīng)過光電門的時間t＝2ms，小鐵球經(jīng)過光電門時的速度＝_____m/s則小鐵球經(jīng)過光電門時的動能Ek=_______J。(兩空計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)某同學(xué)多次改變光電門的位置，測量出光電門到小鐵球的重心豎直的距離x并計算出小鐵球經(jīng)過光電門時的速度v，通過描繪2-x圖象去驗證機械能是否守恒。若實驗中小鐵球所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2—x圖象是下圖中的_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在平直公路上行駛的a車和b車，其位移-時間圖象分別為圖中直線a和曲線b，已知b車的加速度恒定且大小為2m/s2，t=3s時，直線a和曲線b剛好相切，下列說法中不正確的是

A. a車做勻速運動且速度為2m/s

B. b車做勻減速運動

C. t=3s時兩車相遇

D. t=3s時b車的速度為8m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在桌面上用一個小鋼球和一個彈簧來探究彈簧的彈性勢能．彈簧一端固定(如圖所示)，另一端用鋼球壓縮彈簧后釋放，鋼球被彈出后落地．他發(fā)現(xiàn)彈簧壓縮得越多，鋼球被彈出得越遠，由此能得出的結(jié)論應(yīng)是(　　)

A. 彈性勢能與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢能越大

B. 彈性勢能與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢能越小

C. 彈性勢能與勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)越大，彈性勢能越大

D. 彈性勢能與勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)越大，彈性勢能越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的兩根相距為 0.5 m 的平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計，磁感應(yīng)強度 B 為0.8 T 的勻強磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面．兩根質(zhì)量均為 0.04 kg 的可動金屬棒 ab 和 cd 都與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒 ab 和 cd 的電阻分別為 1 Ω和 0.5 Ω，導(dǎo)軌最下端連接阻值為 1 Ω的電阻 R，金屬棒 ab 用一根細繩拉住，細繩允許承 受的最大拉力為 0.64N．現(xiàn)讓 cd 棒從靜止開始落下，直至細繩剛被拉斷，此過程中電阻 R 上產(chǎn)生的熱量為 0.2 J(g 取 10 m/s2)．求：

(1)此過程中 ab 棒和 cd 棒產(chǎn)生的熱量 Qab 和 Qcd；

(2)細繩被拉斷瞬間，cd 棒的速度 v；

(3)細繩剛要被拉斷時，cd 棒下落的高度 h.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示交流電路中，理想變壓器原線圈接有交變電壓，下列說法正確的是

A.當副線圈上滑片P處于圖示位置時，燈泡L能發(fā)光，向下滑動P可使燈泡變暗

B.當副線圈上滑片P處于圖示位置時，燈泡L能發(fā)光，減小交流電源的頻率可使燈泡變亮

C.若將交變電壓加在10Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為5W

D.若在原線圈兩端接一理想交流電壓表，在t＝0.005s時，交流電壓表的示數(shù)為5V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌MN、M′N′固定在水平面內(nèi)，左端MM′接有一個R=2Ω的定值電阻，右端與均處于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N′P′平滑連接于N、N′點，且半圓軌道的半徑均為r=0.5m，導(dǎo)軌間距L=1m，水平軌道的AMN′A′的矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強磁場，磁場區(qū)域的寬度d=1m，一個質(zhì)量為m=0.2kg，電阻R0=0.5Ω，長也為1m的導(dǎo)體棒ab放置在水平導(dǎo)軌上距磁場左邊界S處，在與棒垂直、大小為2N的水平恒力F的作用下從靜止開始運動，導(dǎo)體棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒進入磁場后做勻速運動，當導(dǎo)體棒運動至NN′時撤去F，結(jié)果導(dǎo)體棒ab恰好能運動到半圓形軌道的最高點PP′，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小及S的大��；

(2)若導(dǎo)體棒運動到AA′吋時撤去拉力，試判斷導(dǎo)體棒能不能運動到半圓軌道上，如果不能說明理由，如果能，試判斷導(dǎo)體棒沿半圓軌道運動時會不會離開軌道；

(3)在(2)問中最終電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為0.5m的輕質(zhì)細桿,一端固定一個質(zhì)量為2kg的小球，使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球通過最高點的速率為2m/s，g取10m/s2。關(guān)于球在不同位置受桿的作用力，下列判斷正確的是

A. 小球通過最高點時，桿對小球向下的拉力大小是16N

B. 小球通過最高點時，桿對小球向上的支持力大小是4N

C. 小球通過最低點時，桿對小球向上的拉力大小是32N

D. 小球通過最低點時，桿對小球向上的拉力大小是30N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，M1M4、N1N4為平行放置的水平金屬軌道，M4P、N4Q為平行放置的豎直圓孤金屬軌道，M4、N4為切點，軌道間距L＝1.0m，整個裝置左端接有阻值R＝0.5Ω的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為長方形區(qū)域I、II，I區(qū)域?qū)挾?/span>d1＝0.5m，Ⅱ區(qū)域?qū)挾?/span>d2=0.4m;兩區(qū)域之間的距離s＝1.0m；I區(qū)域內(nèi)分布著變化規(guī)律如圖2所示的勻強磁場B1，方向豎直向上；區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強磁場B2＝0.5T，方向豎直向上。兩磁場間的軌道與導(dǎo)體棒CD間的動摩擦因數(shù)為＝0.2，M3N3右側(cè)的直軌道及圓弧軌道均光滑。質(zhì)量m＝0.1kg，電阻R0=0.5Ω的導(dǎo)體棒CD自t=0開始加上垂直于棒的水平恒力F＝1.0N，從M2N2處由靜止開始運動，到達M3N3處撤去恒力F，CD棒穿過勻強磁場區(qū)上滑后又恰好返回停在M2N2。若軌道電阻、空氣阻力不計，運動過程中導(dǎo)體棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，求：

(1)CD棒從M2N2處運動到M3N3處所需要的時間

(2)CD棒從開始運動到第一次通過M4N4過程通過R的電量

(3)在整個運動過程中CD棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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